Siluria Technologies, una startup con sede en San Francisco, ha levantado 120 mdd sobre la promesa de que ha descubierto el santo grial de la industria petroquímica.

 

Por Christopher Helman

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El mes pasado, Siluria dio a conocer su nueva planta, ubicada entre las decenas de complejos petroquímicos gigantescos en el Canal de Navegación de Houston, Texas. Situada dentro de una planta de polietileno más grande operada por el gigante de productos químicos brasileño Braskem, la planta Siluria es un laberinto de tuberías, válvulas y tanques de cuatro pisos de altura. Consume metano purificado, lo mezcla con oxígeno en presencia de un revolucionario catalizador y crea etileno.

El etileno es el petroquímico más comúnmente producido y la base para plásticos como el poliéster, las botellas de PET y el PVC. Es vital para la producción de solventes, recubrimientos, anticongelante y productos farmacéuticos. Según algunas estimaciones, la producción mundial de etileno asciende a 150,000 millones de dólares (mdd) al año.

El etileno es tan importante que las compañías más grandes del mundo han invertido decenas de miles de millones de dólares en infraestructura que les permita ampliar su producción de etileno. Y mientras que la tecnología de Siluria permite el desarrollo de etileno a partir de moléculas de metano más pequeñas, todos los gigantes optan por el método antiguo: la producción de etileno de hidrocarburos más grandes, tales como la nafta (obtenida del petróleo crudo) o el etano (encontrado en el gas natural).

ChevronPhillips Chemical Company invierte 6,000 mdd en la construcción de una procesadora de etano. Cerca del lago Charles, Sasol hace lo propio con una nave de 8,000 mdd que incluye una procesadora de etano y seis plantas químicas. OxyChem construye su propia procesadora, a un costo de 1,000 mdd, en Ingleside. ExxonMobil construye una en Baytown.

¿Pero por qué el mundo necesita una nueva forma de hacer de etileno cuando la vieja es lo suficientemente buena como para atraer tanta inversión? Siluria piensa que su proceso, llamado acoplamiento oxidativo de metano, puede abaratar la producción. Eso se debe principalmente a que el metano es la parte más barata y abundante del gas natural. A unos 3 dólares por mmBTU (siglas en inglés para un millón de unidades térmicas británicas) puedes gastar sólo 20 dólares para obtener la misma cantidad de contenido energético de metano del que hay en un barril de petróleo –que incluso a los precios actuales cuesta más del doble.

Y también porque hay reservas gigantescas “varadas” alejadas de los centros petroquímicos de Estados Unidos, como los de la costa del Golfo de México –gas que en sitios como el pozo de esquisto de Bakken a menudo son quemadas porque los costos de construcción de oleoductos y plantas de procesamiento son prohibitivamente altos.

Qatar, un país rico en gas, ha invertido más de 50,000 mdd en la última década tratando de exprimir más valor de su metano, tanto a través de su congelación a -160 grados centígrados y exportándolo como GNL, como apoyando la construcción de enorme plantas de procesamiento de gas a líquido. Royal Dutch Shell construyó la planta Pearl GTL, de 20,000 mdd, en Qatar, mientras que Sasol construyó la planta Oryx. Ambos utilizan el proceso Fischer-Tropsch (FT), creado hace 90 años, para convertir el gas natural en una gran variedad de productos que incluye ceras, lubricantes, diesel superlimpio y combustible para aviones. Sasol, que perfeccionó su técnica FT en Sudáfrica transformando carbón en combustible, anunció en 2012 que gastaría 10,000 mdd en la construcción de una planta de gas a líquido en Louisiana, pero desechó los planes el año pasado después de decidir que costaría demasiado.

Siluria podría algún día ser una alternativa más viable económicamente. “En cualquier lugar en el que produzcas una gran cantidad de metano tendrás sinergias con nuestra tecnología”, dice su CEO, Ed Dineen. “Y es una mejor alternativa que el GNL para mover el gas a través de largas distancias.”

Dineen afirma que con los precios del petróleo a 50 dólares el barril, el proceso Fischer-Tropsch “simplemente no hace dinero”, mientras que la tecnología de Siluria debe ser capaz de generar una tasa de rendimiento de 40%, incluso con el petróleo a 40 dólares el barril, y un 100% de rentabilidad con un barril a 90 dólares.

Eso podría poner de cabeza los planes de negocio de empresas como Cheniere Energy, que ya ha invertido más de 10,000 mdd en la construcción de nuevas plantas de licuefacción de gas natural que el próximo año comenzarán a exportar gas de esquisto estadounidense al mundo.

Pero hay algo seguro: Siluria está muy lejos de desplazar a las viejas formas de hacer etileno, y mucho menos suplantar al GNL o incluso al Fischer-Tropsch. La nueva planta –financiada en gran parte por una reciente inyección de capital de 30 mdd por parte de Saudi Aramco Venture Partners– sólo es capaz de hacer una tonelada de etileno al día, comparadas con las 4,000 toneladas diarias o más que las plantas de escala mundial en construcción serán capaces de producir. Y Siluria ni siquiera vende la producción de su planta, debido a que los volúmenes no son lo suficientemente grandes como para justificar el gasto de añadir todos los equipos de purificación de etileno. “Los datos son el principal producto”, dice Dineen.

En este momento, sus ingenieros trabajan para replicar todos los experimentos y resultados de su planta piloto de cerca de San Francisco en la nueva planta. Ahí es donde se inventó el ingrediente secreto de su proceso: el catalizador.

Los catalizadores son sustancias que aumentan la velocidad de las reacciones químicas sin reaccionar ellos mismos. Son vitales para prácticamente todos los procesos químicos industriales, especialmente aquellos que convierten el etano o la nafta en etileno.

Durante décadas, los ingenieros habían ocupado vanamente catalizadores que podrían ayudar a acoplar el oxígeno y el metano para producir etileno al permitir que ocurriera una reacción química a una temperatura lo suficientemente baja como para que el metano no simplemente se quemara. Otro reto es conseguir que la reacción se detenga en el etileno en lugar de continuar y producir nada más que dióxido de carbono y agua.

El CEO de Dineen solía trabajar en ARCO (adquirida por BP) como parte de un equipo que intentó y fracasó en el perfeccionamiento del proceso durante la década de 1990. Greg Kohler, ingeniero en jefe de Siluria, es también ex ARCO, así como ex jefe de ingeniería global en Lyondell-Basell. Kohler dice que los mejores catalizadores que usaron en ARCO duraron sólo un día. Cuando hablan con antiguos colegas “se sorprenden que lo hayamos logrado”, dice Kohler.

Escuchas la misma historia de Clinton Bybee, director general de Arch Venture Partners y cofundador de Siluria en 2009. En los primeros días de Siluria, Bybee hablaba sobre su catalizador con un ejecutivo senior de una empresa de ingeniería. “Su respuesta fue: ‘Eso no es posible; he tenido a un equipo trabajando en eso durante una década.’, pero ahora eres uno de nuestros socios comerciales.”

El descubrimiento del catalizador se originó en los laboratorios de Angela Belcher en el MIT y la Universidad de Texas. Ella no tenía antecedentes en catalizadores, pero estaba fascinada por la forma en que moluscos como el abulón habían desarrollado la capacidad para crear proteínas que enganchan selectivamente con minerales inorgánicos disueltos en el agua de mar para ayudar a formar conchas increíblemente fuertes.

Se preguntó cómo podrían los humanos imitar de alguna manera ese milagroso proceso de fabricación. Belcher descubrió que algunos bacteriófagos –virus que infectan bacterias– también tenían una tendencia a adherirse a los materiales inorgánicos. Ella colocó virus en una solución con una variedad de materiales y descubrió una a la que le gusta adherirse al óxido de cobalto. Otra prefiere los nanotubos de carbono. Para hacer más de estos virus, simplemente les dio un montón de bacterias a infectar para que pudieran reproducirse. Belcher descubrió que si reunía el número suficiente de esos virus junto con el material suficiente para adherirse, ensamblarían el material en largas cadenas largas, llamadas nanocables.

La aplicación del calatizador no fue evidente cuando Bybee y ARCO licenciaron la tecnología de Belcher del MIT y la Universidad de Texas. “Era buena para hacer nanoestructuras que no se podían hacer de otra manera”, dice Bybee, el primero en aprovechar la tecnología para abrir una startup llamada Cambrios, que la usó para hacer una solución de “tinta” de nanocables de plata que ahora se usa en pantallas táctiles electrónicas  y e-paper.

Resulta que estos nanocables son de gran ayuda para el desarrollo de catalizadores porque onza por onza proporcionan una superficie mucho mayor para las reacciones que se producen. “Mucha de la química ocurre en el catalizador”, dice Dineen.

Para perfeccionar aún más su catalizador, los ingenieros de Siluria han empleado el tipo de pruebas de alto rendimiento utilizados en el descubrimiento farmacéutica a prueba de 70.000 formulaciones únicas hasta ahora. Dineen explica que el catalizador se utilizan ahora “no es un metal exótico”, pero es una forma modificada de la zeolita mineral. “El arte es más en la construcción de nanocables, y el dopaje con otros elementos.”

Así que ¿a dónde se dirige Siluria? Demostrar que puede convertir el metano en etileno a escala comercial es sólo el primer paso. En su planta piloto en Menlo Park también ha ideado un catalizador para permitir el siguiente paso en su proceso: convertir etileno en gasolina.

Siluria ya se ha asociado con el gigante de ingeniería gasera Linde Group para trabajar en el diseño y la comercialización de un paquete utilizando tecnología de Siluria. Sus targets iniciales son empresas de la industria de procesamiento de gas, las cuales han estado ocupadas construyendo plantas para manejar la producción de los gigantescos yacimientos de gas de esquisto como Marcellus y Haynesville. Dineen predice que en unos meses habrá convencido a algunos socios bien capitalizados para licenciar la tecnología de Siluria para su uso en una planta de escala mundial.

Tanto Dineen y Bybee, de ARCO (que poseen 17% de la empresa), dicen que su objetivo es hacer de Siluria una empresa pública, y esperan lograrlo antes de finales de 2016. Otros inversionistas incluyen al Vulcan Capital del multimillonario Paul Allen, Kleiner, Perkins, Caulfield & Byers y el Fideicomiso Wellcome.

Bybee confía en que ese Siluria no correrá la misma suerte que tantas empresas de energía sustentable que han intentado y fracasado con enfoques lamentablemente no rentables para hacer combustibles mediocres. “Esto es diferente de convertir el maíz en etanol”, dice Bybee. “Ésta no es una compañía de tecnología limpia. Ofrecemos la capacidad de usar el metano para algo más que simplemente quemarlo en una planta de energía.”

 

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