El potencial transformador de la no

Se utilizaron barras de refuerzo hechas de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) en la construcción del canal de mitigación de inundaciones de 14,2 millas de largo de Aramco en Jazan, Arabia Saudita. Foto cortesía de Saudi Aramco

En todo el mundo, investigadores y científicos de materiales están buscando respuestas a una pregunta clave: ¿cómo se mejora el desempeño ambiental de industrias importantes como la construcción, al mismo tiempo que se mantiene la competitividad? Está claro que, para apoyar los objetivos internacionales de sustentabilidad, se necesitan nuevos enfoques, desde la energía que usamos hasta los edificios que construimos, pero cualquier solución debe ser realista, si queremos tener una oportunidad de éxito. Este es el pensamiento detrás del trabajo innovador que ahora se lleva a cabo en la ciencia de los materiales. A lo largo de la historia, la capacidad de la humanidad para trabajar y crear nuevos materiales ha impulsado el progreso social. Ahora, los nuevos avances en materiales petroquímicos tienen el potencial de transformar aún más el panorama de las operaciones de infraestructura. En los nuevos proyectos de construcción, se cree que más del 50% de las emisiones están asociadas con las actividades de construcción, según el Foro Económico Mundial. El Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible (WBCSD) dice que las emisiones de la construcción deben reducirse a la mitad para 2030 y a cero neto para 2050 para lograr los objetivos del Acuerdo Climático de París de 2015. Una forma potencial de abordar este desafío implica el uso de materiales bajos en carbono en el proceso de construcción, razón por la cual Aramco busca asociaciones con actores clave, incluso en los EE. UU. y China, con el objetivo de apoyar el desarrollo y la implementación de innovadores materiales no metálicos. productos de construcción, que podrían tener un menor impacto ambiental que los materiales convencionales. Los centros de excelencia e innovación no metálicos afiliados a Aramco, NEX-USA y NEXCEL-China, están trabajando para seguir avanzando en el uso de materiales no metálicos en el sector de la construcción. Como sugiere su nombre, los no metálicos incluyen materiales, ya sean sintéticos o naturales, que no contienen metal. Nuestro enfoque, en Aramco, está en los materiales elaborados a partir de hidrocarburos, que para el sector de la construcción son duraderos, no se corroen y presentan una excelente relación resistencia-peso. Proporcionan propiedades de aislamiento y amortiguación del sonido pero, quizás lo más importante, el proceso de fabricación libera menos emisiones que los materiales de construcción convencionales, como el acero y el hormigón. La Information Technology and Innovation Foundation descubrió que la cadena de valor del cloruro de polivinilo (PVC), un material plástico utilizado en la construcción, los automóviles, los productos médicos y otros sectores, podría reducir las emisiones de CO2 entre un 80 % y un 90 % en EE. UU. para 2050 , con el debido apoyo normativo y el uso de nuevas tecnologías. Creemos que se debe explorar e implementar un enfoque similar en las cadenas de valor de otros productos no metálicos. Para demostrar las posibilidades, se utilizaron barras de refuerzo hechas de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) en la construcción del canal de mitigación de inundaciones de 14,2 millas de largo de Aramco en Jazan, Arabia Saudita, el proyecto de barras de refuerzo GFRP más grande del mundo. El potencial se extiende más allá de la construcción. En los últimos años, las industrias del petróleo y el gas han estado utilizando materiales no metálicos para una variedad de propósitos, sobre todo en los oleoductos aguas arriba. La propia red de tuberías y tuberías de Aramco ahora incluye más de 7,456 millas de tuberías no metálicas, incluidas tuberías termoplásticas reforzadas (RTP) y tuberías de resina termoendurecible reforzada (RTR), que utilizamos para transportar agua, petróleo y gas. En el futuro, podrían utilizarse potencialmente para transportar hidrógeno. Los oleoductos RTP y RTR no solo son menos intensivos en carbono que el acero, sino que también son resistentes a la corrosión, algo que le cuesta a la economía global un estimado de $ 2.5 billones cada año. Es mucho más rápido de colocar que el acero; reduce los riesgos de fugas; y es más fácil de mantener. La línea de flujo Khurais RTP, un trabajo que hubiera llevado 70 días completar con una tubería de acero, se completó en menos de dos días. Al observar el costo total de propiedad durante un período de 20 años, la tubería RTP es tres veces más rentable que el acero al carbono (NPV). No somos los únicos en identificar los beneficios y, a través de nuestras colaboraciones, queremos acelerar la tasa de cambio, tanto en la implementación como en la investigación. Pero si un nuevo producto va a ser adoptado por las empresas, primero debe ganar confianza y cumplir con altas expectativas. Es por eso que la Asociación Internacional de Productores de Petróleo y Gas (IOGP) ha formado una red no metálica, que incluye a Aramco, para apoyar el desarrollo de estándares, pautas y realizar evaluaciones comparativas entre los operadores de energía.Desbloqueo de nuevos mercados Aprovechar las oportunidades de crecimiento de los no metálicos, que tienen una amplia variedad de aplicaciones potenciales en todo el mundo, es parte de las ambiciones a largo plazo de la red. Dado que los materiales poliméricos avanzados no metálicos ofrecen varias ventajas sobre los materiales metálicos, su potencial va más allá de los sectores del petróleo, el gas y la construcción. De hecho, anticipamos que la demanda de los sectores de empaque, automotriz y energía renovable crecerá significativamente. Por ejemplo, si se puede reducir el costo de la fibra de carbono, el material utilizado para construir todo, desde autos de Fórmula Uno hasta palos de golf, podría impulsar un cambio total. Increíblemente ligera pero resistente, la fibra de carbono podría ser adecuada para una amplia gama de aplicaciones comerciales, desde tuberías compuestas en entornos hostiles hasta palas de turbinas eólicas. Por lo tanto, alentamos a las empresas globales a adoptar un enfoque progresivo, mientras trabajamos para desbloquear el potencial de este apasionante campo de la ciencia de los materiales.

Khalid Al Qahtani es ingeniero jefe y presidente de la junta de innovación corporativa de Saudi Aramco

Khalid Y. Al Qahtani se desempeña como ingeniero jefe en Saudi Aramco. Se unió a la compañía en 1999. A lo largo de su carrera, ha ocupado varios roles de liderazgo, en las líneas de negocios de upstream, downstream y servicios técnicos.