Planeación y desarrollo de cadenas de valor para la producción sustentable de energía en la Argentina

Abstract

El proyecto de investigación aborda problemáticas de alto valor estratégico para el desarrollo del país. Se trata de contribuir al estudio del dilema energía-desarrollo sustentable, integrando el análisis de impacto ambiental a la optimización de procesos de producción energética. El principal objetivo es dar respuestas a la necesidad de constituir una matriz diversificada, y un plan de transición que permita asegurar el abastecimiento, reducir las emisiones de CO2 en forma sostenida y hacer que la energía sea accesible a todos los sectores de la sociedad. Una de las estrategias planteadas es el desarrollo de modelos de optimización y síntesis de procesos para la gestión sustentable de efluentes y residuos sólidos, con recuperación energética. Se busca integrar distintas tecnologías de tratamiento, diversas fuentes de generación (residuos urbanos, rurales e industriales, con énfasis en la producción agrícola-ganadera, de particular interés en la prov. de Santa Fe), y diferentes perspectivas de análisis. Una segunda línea del proyecto plantea desarrollar tecnologías de soporte a la toma de decisiones que permitan adquirir mayores competencias en la producción, procesamiento y distribución del gas natural, considerado el combustible de transición hacia una matriz totalmente libre de carbono. Se busca atender a los desafíos originados en los nuevos procesos extractivos, enfocados en reservorios de baja permeabilidad (tight y shale). Se aborda el diseño, planeación y desarrollo sustentable de la cadena de producción de recursos no convencionales, y metodologías avanzadas para la resolución de problemas logísticos que permitan mejorar la competitividad de las empresas de energía. Los planes de perforación y estimulación suelen ser intensivos, lo que representa un problema complejo que compromete especialmente la gestión del recurso agua, dados los altos volúmenes que insume el proceso, y la necesidad de tratamiento y reciclo del agua producida. El grupo de trabajo del presente proyecto constituye uno de los primeros en el mundo trabajando en estos temas. Por otro lado, en el marco del abordaje de procesos extractivos innovadores, el proyecto involucra la planeación y evaluación de proyectos de recuperación terciaria (EOR) mediante la inyección de CO2, en contextos inciertos. La posibilidad de utilizar el CO2 a gran escala incentivaría iniciativas de captura del gas, con la posibilidad de secuestrar el CO2 concluida la fase de producción asistida.

The research project addresses problems of high strategic value for the development of the country. The aim is to contribute to the study of the energy-sustainable development dilemma, integrating environmental impact analysis with the optimization of energy production processes. The main objective is to help to develop a more diversified energy matrix and to plan a transition path that secures energy supply, steadily reducing CO2 emissions while also making energy accessible to all sectors of society. One of the proposed strategies is the development of process synthesis optimization models for the sustainable management of effluents and solid waste, with energy recovery. The aim is to integrate several treatment technologies, various sources of waste (urban, rural and industrial waste, with emphasis on agricultural-livestock production, of particular interest in the province of Santa Fe), and different perspectives for the assessment. A second line of the project tends to develop decision support tools to enhance the production, processing and distribution of natural gas, the transition fuel to a completely carbon-free matrix. We aim at facing the challenges posed by the new extractive processes, focused on low permeability reservoirs (tight and shale). We plan to address the design, planning and sustainable development of the unconventionals' supply chain, working on advanced optimization and simulation techniques for solving logistic problems that permit to improve the competitiveness of modern energy companies. Drilling and stimulation plans are becoming more intensive, leading to a complex problem that especially implicates proper water resource management, given the high volumes required and the need for treatment and recycling of the produced water. The research group in this project constitutes one of the first in the world working on these issues. On the other hand, within the framework of innovative extractive processes, the project also involves the planning and evaluation of tertiary recovery (EOR) through the injection of CO2, under uncertainty. The large-scale use of CO2 would incentivize carbon capture initiatives, with the possibility of sequestering the CO2 once the EOR production phase is completed.