Diésel Ultra Bajo en Azufre (ULSD): Combustible limpio para motores y menos emisiones de azufre

Introducción

El diésel ultra bajo en azufre (ULSD), el combustible que está transformando la industria energética y reduciendo las emisiones contaminantes. En un mundo donde la sostenibilidad es una prioridad, el ULSD se ha convertido en una pieza clave para mejorar la calidad del aire y optimizar el rendimiento de los motores diésel. Su bajo contenido de azufre no solo cumple con estrictas regulaciones ambientales, sino que también permite el uso de tecnologías avanzadas de control de emisiones. Pero ¿qué hace que este combustible sea tan eficiente y qué impacto tiene en la industria y el medio ambiente?

En este artículo, analizaremos qué es el gasóleo ultra bajo en azufre (ULSD), cómo se produce, qué regulaciones impulsaron su uso y cuáles son sus principales aplicaciones.

¿Qué es el gasóleo ultra bajo en azufre (ULSD)?

El gasóleo ultra bajo en azufre es un tipo de combustible que contiene una concentración de azufre significativamente menor en comparación con el gasóleo tradicional. La reducción del contenido de azufre en este combustible permite disminuir la emisión de dióxido de azufre (SO₂), un compuesto perjudicial para la salud y el medio ambiente.

El ULSD se ha convertido en el estándar en muchos países debido a su papel en la reducción de contaminantes atmosféricos. En la actualidad, el ULSD contiene un máximo de 15 partes por millón (ppm) de azufre, en comparación con el gasóleo de bajo azufre anterior que podía contener hasta 500 ppm.

¿Qué regulaciones impulsaron la adopción del ULSD?

La adopción del gasóleo ultra bajo en azufre fue impulsada por diversas regulaciones ambientales en todo el mundo. En Estados Unidos, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) estableció normas estrictas a partir de 2006 para reducir el contenido de azufre en el gasóleo, lo que dio lugar a la obligatoriedad del ULSD en el mercado. 

Estas normativas fueron parte de un esfuerzo para reducir las emisiones de gases contaminantes de los vehículos diésel y mejorar la calidad del aire en áreas urbanas. En Europa, la Directiva Europea 2009/30/CE también introdujo límites más estrictos para el contenido de azufre en el combustible gasóleo, obligando a los países miembros de la Unión Europea a adoptar el ULSD para el año 2009. Estos esfuerzos fueron complementados con regulaciones adicionales que buscaban reducir las emisiones de partículas finas y gases contaminantes a través de la adopción de tecnologías más limpias para el motor diésel.

A nivel global, muchos países en vías de desarrollo también han comenzado a implementar regulaciones similares para reducir el impacto ambiental del motor diésel. La tendencia hacia un combustible limpio ha sido respaldada por la Organización Mundial de la Salud (OMS), que ha alertado sobre los riesgos de la contaminación atmosférica, especialmente en áreas urbanas densamente pobladas.

¿Cómo se produce el gasóleo ultra bajo en azufre mediante hidrodesulfuración?

La producción del ULSD se realiza mediante un proceso avanzado conocido como hidrodesulfuración (HDS), que permite la eliminación del azufre del combustible. Este proceso se lleva a cabo en refinerías de petróleo e implica las siguientes etapas:

1. Hidrotratamiento: El gasóleo crudo se somete a una reacción con hidrógeno a alta presión y temperatura en presencia de un catalizador.
2. Eliminación del azufre: Durante la reacción, los compuestos de azufre se convierten en sulfuro de hidrógeno (H₂S), que luego es eliminado mediante procesos de absorción y separación.
3. Refinamiento final: El gasóleo tratado pasa por una serie de filtros y procesos para garantizar que cumpla con las regulaciones de contenido mínimo de azufre.

Este proceso asegura que el ULSD sea compatible con los modernos sistemas de inyección y postratamiento de gases de los motores diésel, permitiendo una combustión más eficiente y limpia.

Ultraclean Technology ha desarrollado una solución para la separación de azufre de los hidrocarburos, compuesta por un proceso químico patentado (Ultrex®) y un catalizador de transferencia de fase líquida (PTC) patentado. La solución Ultrex® es un proceso de desulfuración oxidativa a escala.

Beneficios y desafíos del ULSD

Beneficios ambientales y tecnológicos del ULSD

El impacto ambiental positivo del ULSD es evidente en varios frentes:

1. Reducción de emisiones de azufre: El ULSD reduce drásticamente las emisiones de dióxido de azufre (SO₂), que es un precursor de la lluvia ácida. Este beneficio es crucial, ya que la lluvia ácida puede dañar ecosistemas, cuerpos de agua y la infraestructura de edificios y monumentos.
2. Menos contaminación del aire: Gracias a la reducción del dióxido de azufre (SO₂), el uso de ULSD disminuye la formación de material particulado, que está directamente relacionado con problemas de salud respiratoria, como el asma y las enfermedades cardíacas. Además, las partículas finas generadas por el motor diésel contribuyen a la contaminación del aire y a la formación de smog, especialmente en áreas urbanas.
3. Compatibilidad con tecnologías de reducción de emisiones: El contenido bajo de azufre en el ULSD es necesario para el funcionamiento eficaz de tecnologías avanzadas como los filtros de partículas diésel (DPF) y los catalizadores de reducción selectiva (SCR), que eliminan los contaminantes restantes en los gases de escape, tales como óxidos de nitrógeno (NOₓ). Sin la adopción del ULSD, estas tecnologías no podrían operar de manera eficiente, lo que dificultaría el cumplimiento de las normativas de emisiones de la EPA y la Unión Europea.
4. Mejora en la eficiencia de los motores: El ULSD es compatible con motores diésel más modernos que han sido diseñados específicamente para operar con combustibles de bajo azufre. Este motor diésel es más eficiente, tiene un mayor rendimiento y emite menos contaminantes. Como resultado, los vehículos diésel más recientes tienen una menor huella de carbono en comparación con los modelos antiguos que utilizan combustibles con mayor contenido de azufre.

Desafíos y consideraciones en la implementación del ULSD

A pesar de los beneficios del ULSD, existen ciertos desafíos en su implementación:

1. Costos de producción: La refinación del ULSD es un proceso costoso, lo que puede hacer que el precio de este combustible sea más alto que el del gasóleo tradicional; representando una barrera en mercados donde los costos operativos son sensibles, como en el transporte y la logística.
2. Infraestructura de distribución: En algunos países, la infraestructura de distribución de combustibles no está completamente adaptada para manejar el ULSD, generando dificultades en su disponibilidad y en la transición completa hacia un combustible más limpio.
3. Impacto en los sectores con vehículos más antiguos: Si bien los motores diésel modernos están diseñados para funcionar con ULSD, los vehículos más antiguos pueden requerir adaptaciones para utilizar este tipo de combustible sin experimentar daños. Además, algunos sistemas de post-tratamiento en motores diésel antiguos podrían no ser compatibles con las nuevas normativas, lo que requeriría inversiones adicionales en renovación de flotas.

Comparación entre ULSD y otros combustibles diésel

El ULSD (Ultra-Low Sulfur Diesel) se diferencia del diésel convencional por su bajo contenido de azufre (15 ppm vs. 500 ppm), lo que permite una combustión más limpia y menores emisiones.

• Precio: Más caro debido a su refinación avanzada, con un costo adicional de $0.05 a $0.25 por galón.
• Demanda: Crece en EE. UU., Europa y la industria marítima, siendo obligatorio en motores modernos y maquinaria pesada.
• Eficiencia: Menos depósitos en motores, pero con una leve pérdida de eficiencia energética (1-2%).
• Impacto ambiental: Reduce en 97% las emisiones de azufre, cumpliendo regulaciones como EPA, euro 6 e IMO 2020.
• Alternativas:
  • Biodiésel: Más ecológico, pero menos eficiente y con problemas de compatibilidad.
  • Diésel renovable: Más limpio y eficiente, pero menos accesible.

El ULSD es la opción estándar por su menor impacto ambiental y compatibilidad con motores modernos, a pesar de su mayor costo. Su uso seguirá aumentando debido a regulaciones estrictas y la transición a combustibles más limpios.

El futuro del diésel y las alternativas energéticas

El ULSD representa una transición significativa hacia combustibles limpios, pero no es la única solución. Tecnologías emergentes como los biocombustibles avanzados, el diésel renovable y la electrificación del transporte pesado están ganando protagonismo en la búsqueda de una movilidad más sostenible. Los combustibles limpios como el gasóleo ultra bajo en azufre están preparando el terreno para un futuro con menos huella de carbon.

Casos de exito: Implementación del ULSD

• En México, la Comisión Reguladora de Energía (CRE) estableció que, a partir del 1º de enero de 2019, se debe suministrar gasóleo ultra bajo en azufre en todo el territorio nacional, con algunas excepciones temporales en ciertas regiones.
• En 2023, Pemex logró producir cerca del 30% del gasóleo requerido en el país, con una parte significativa de esta producción proveniente de la refinería de Deer Park en Texas.
• Ultraclean Technology ha desarrollado una solución la solución Ultrex® la separación de azufre de los hidrocarburos, compuesta por un proceso químico patentado (Ultrex®) y un catalizador de transferencia de fase líquida (PTC) patentado. En el siguiente vídeo, los expertos en desulfuración de Ultraclean Fuels explican cómo funciona el proceso Ultrex en sus instalaciones operativas de Nuevo México (EE.UU.).

Datos y estadísticas recientes

• Consumo en Mexico: En 2022, México consumió aproximadamente 1.772 millones de barriles diarios de productos petrolíferos, utilizados principalmente en el transporte de carga y pasajeros
• Precios de mercado: El precio del ULSD varía según la región y el mercado global. En el mercado spot FOB del puerto de Nueva York, el precio ha mostrado fluctuaciones en los últimos años, influenciado por factores como la oferta y la demanda, así como por eventos geopolíticos.

Conclusión

El gasóleo ultra bajo en azufre es una pieza clave en la transición hacia un sector energético más sostenible. Su contribución a la industria de los combustibles limpios al proporcionar una opción más limpia y eficiente para los motores diésel en diversas aplicaciones. Gracias a regulaciones ambientales y avances tecnológicos, el ULSD ha permitido reducir las emisiones de dióxido de azufre, mejorar la calidad del aire y optimizar el rendimiento de motores diésel modernos. A medida que el mundo avanza hacia la adopción de combustibles limpios, el ULSD seguirá desempeñando un papel muy importante en la transición hacia una industria energética más sostenible.

Descubre en Inspenet cómo el ULSD impulsa la eficiencia y sostenibilidad. ¡Optimiza tu motor hoy con nosotros!

Referencias

1. American Petroleum Company Inc.: “Biocombustibles y ULSD: el futuro del diésel sostenible”
2. America Economia: “México perdió terreno ganado en 2022 en el suministro nacional de combustibles