Como resultado de la experiencia en investigación, creación e innovación para generar nuevas tecnologías que puedan ser integradas a los procesos industriales, la Superintendencia de Industria y Comercio otorgó, mediante la Resolución No 65906, a la empresa Promigas y la Universidad del Norte una patente de invención con potenciales aplicaciones industriales para la obtención de gas natural licuado.
Sus inventores son Antonio José Bula Silvera, Néstor Nabonazar Durango Padilla, Luz Marlén Ahumada Castro e Iván Darío Gómez Mosquera, por parte de Uninorte; y Julio Alberto Medina Suárez, Miguel Padilla Martes, Johan Antonio Arenas Bustamante, Cinthia Paola Audivet Duran, y Marco Enrique Sanjuan Mejía, desde Promigas.

El gas natural ha tenido a lo largo de los últimos 45 años un nivel de impacto importante, no solo en las grandes capitales sino en diferentes municipios de la región Caribe y el país. Sin embargo, hay territorios donde actualmente no se brinda el servicio de distribución de gas natural, debido a que no cuenta la infraestructura de transporte para llegar a ellos. El gas natural licuado en estos casos representa una alternativa útil, puesto que puede ser transportado hasta zonas no interconectadas y regasificado en sitio para su distribución al consumidor final.
En ese sentido, con el nombre de ‘Sistema de enfriamiento modular, en conexión con diferentes equipos vórtices para la condensación de gases’, la patente, con vigencia hasta el 29 de diciembre de 2038, tiene como propósito lograr la licuefacción de gases, mediante un sistema que aprovecha los altos gradientes de presión en las líneas de transporte de gas natural. Usualmente el transporte de gases se hace a alta presión para aumentar la densidad, disminuir la velocidad de transporte y, con ello, reducir la cantidad de energía que se disipa en dicho proceso. Sin embargo, cuando el gas natural es utilizado en las ciudades, la presión tiene que ser reducida para cumplir con los requerimientos de seguridad que establece el gobierno colombiano.

Prototipo miniatura del tubo vortex.

De acuerdo con Marco Sanjuan, gerente de Innovación de Promigas y Director del Centro de Investigación e Innovación en Energía y Gas, y director del proyecto, indica que éste surge de la exploración de nuevas tecnologías que puedan ser integradas a los procesos industriales de la compañía, para capturar la energía y aprovecharla de manera útil. “Promigas definió su estrategia de innovación focalizada en gases renovables y generación distribuida no convencional. Esta invención es la base tecnológica para el desarrollo de sistemas distribuidos de producción de gas

natural licuado a pequeña escala”, indicó el Ing. Sanjuan. La relación entre la Universidad del Norte y Promigas para temas de investigación, desarrollo e innovación es de más de 20 años. Por eso sus actores buscan que la esencia de proyectos como estos trascienda y genere apuestas o alianzas de largo plazo que permitan el fortalecimiento ya no de una institución o una industria, sino regional porque la capacidad de crecimiento del Caribe colombiano depende de la creación de valor de ciencia y tecnología en la región.

“Esta patente sin duda es ejemplo de una vinculación universidad-empresa exitosa, en donde se combinan las capacidades que tiene la universidad, sus profesores y laboratorios con la gran experiencia que tiene Promigas para resolver los problemas de su mercado. También es un ejemplo de que los resultados de la investigación pueden traspasar las fronteras de la institución, pueden llevarse al mercado y a la práctica en muchos otros escenarios”, enfatiza Javier Páez, vicerrector de Investigación, Creación e Innovación de Uninorte

Dentro de la visión energética estratégica de Colombia, el gas natural licuado juega un papel importante no solo por la posibilidad de importarlo, sino porque al ser un combustible líquido, ocupa menor proporción en volumen que en estado gaseoso (hasta 600 veces menos), lo que facilita su transporte a territorios donde hoy no está presente. Adicionalmente, esta iniciativa tiene como objetivo reducir el consumo de energía en la producción de gas natural licuado, por lo que no utiliza fuentes externas de energía de presión de las líneas de transporte de gas. Esto permite obtener combustibles de manera más eficiente, sostenible y logrando desarrollar nuevos mercados con baja demanda en etapas iniciales.
Antonio Bula, profesor de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Norte y miembro del grupo de investigación UREMA (Uso Racional de la Energía y de Medio Ambiente), quien también trabajó en el desarrollo de la patente, argumenta que uno de los primeros retos fue desarrollar las envolventes, las cuales son la variación del gas con diferentes propiedades, como presión o temperatura, para determinar otras características que son importantes como la energía. Es decir, utilizaron diferentes modelos termodinámicos para desarrollar las envolventes y así tener curvas termodinámicas correspondientes a la composición del gas evaluado.

De esta manera, se diseñó y desarrolló una plataforma experimental con integración de tubos vortex para obtener enfriamiento de gases y obtención de gas natural licuado en una cascada térmica, la cual es una configuración específica de equipos en los que ocurre un intercambio de calor progresivo. De esa forma, se genera una corriente principal que se enfría o licúa al ponerla en contacto con corrientes secundarias expandidas en el tubo vortex, que, en cada etapa de expansión, reducen su temperatura.
“El tubo vortex es típicamente utilizado para secado con aire, pero sus aplicaciones en gas natural aún son limitadas.
El comportamiento se asume que es similar al aire, pero posteriormente hacemos la modificación de la formulación que corresponde al comportamiento de una combinación de gases.
Ese fue un segundo reto”, señala el profesor Bula.
Para Promigas, esta patente representa el potencial de impulso al desarrollo de su mercado de LNG y un impacto positivo a la descarbonizcación de sectores de la economía como el transporte de carga. Para la Universidad del Norte, trasciende la relación en temas de investigación, creación e innovación, al generar un intercambio de conocimientos con la industria mediante desarrollos tecnológicos. Una innovación en beneficio de la ciencia y la mejora del bienestar y la calidad de vida en la región y el país.