Charles R. Goulding y Andressa Bonafe discuten cómo los países sudamericanos pueden aprovechar la tecnología de impresión 3D para fortalecer sus posiciones como jugadores emergentes en el mercado global de petróleo y gas.
Mientras las principales economías occidentales esperan reducir su dependencia energética de Rusia y Medio Oriente, asolados por conflictos, América del Sur emerge como un sitio prometedor para el próximo boom petrolero. Un artículo reciente del Wall Street Journal subraya el potencial de Argentina, Brasil, Guyana, Surinam y Venezuela. La impresión 3D puede desempeñar un papel importante para ayudar a las empresas sudamericanas de petróleo y gas a establecerse como proveedores globales.
Argentina
Con enormes reservas de petróleo y gas aún intactas, a menudo se considera a Argentina como el gigante energético dormido del mundo. Un número creciente de empresas pretende aprovechar el actual escenario geopolítico aumentando sus actividades en Vaca Muerta, una vasta zona de petróleo y gas con un enorme potencial de producción. En septiembre de 2023, Shell anunció sus planes de aumentar la producción de petróleo en 5.000 barriles por día (bpd) en la formación de esquisto (o shale) argentina, hasta alcanzar los 50.000 bpd. Pampa Energía, la mayor empresa energética independiente de Argentina, también está impulsando inversiones en la zona. Con un enfoque principal en gas natural y electricidad, Pampa anunció una inversión de 200 millones de dólares para desarrollar un proyecto piloto de petróleo de esquisto en Vaca Muerta, adquiriendo una mayor participación en el sector petrolero.
Shell ya utiliza la impresión 3D, una tecnología que sin duda puede contribuir a su éxito en la expansión de sus operaciones en Argentina. Según la multinacional británica, la fabricación aditiva ha permitido la producción de repuestos bajo demanda, el desarrollo de novedosos equipos y el rápido prototipado de diseños de ingeniería. Shell se ha esforzado por desarrollar capacidades que puedan cerrar la brecha entre los fabricantes de impresión 3D y la industria energética, un esfuerzo que puede beneficiar enormemente a las empresas que trabajan en América del Sur.
En 2023, Shell fue más allá de la impresión de piezas densas y logró un avance tecnológico considerable en la producción de estructuras porosas únicas. Ed Ganja, Vice President for Catalyst and Analytical Technology en Shell, subraya el papel clave de la impresión 3D para permitir el desarrollo de materiales catalíticos avanzados con transferencias de masa y/o calor mejoradas y un mejor rendimiento catalítico.
Brasil
Brasil también está en el centro del boom petrolero de América del Sur, habiendo alcanzado una producción récord de petróleo y gas en septiembre de 2023, de más de 3,6 millones de barriles por día. Petróleo Brasileiro SA (Petrobras), una multinacional estatal con más de 37 mil empleados y un ingreso neto de R$ 188,3 mil millones en 2022, es en gran medida responsable del desempeño del país.
El gigante petrolero brasileño publicó recientemente un plan de inversión quinquenal por valor de 102.000 millones de dólares que promete impulsar la exploración y producción de petróleo, áreas que representan el 72% del gasto previsto. Se espera que la producción aumente de 2,8 millones de barriles de petróleo equivalente por día (boed) en 2024 a 3,2 millones de boed en 2028. Los planes de exploración incluyen el Margen Ecuatorial, que cubre casi 1.370 millas de reservas de aguas profundas y ultraprofundas a lo largo de la costa norte y noreste de Brasil.
En 2021, escribimos sobre la asociación de Petrobras con el fabricante alemán de sistemas ópticos Carl Zeiss y la organización brasileña de investigación y tecnología sin fines de lucro, SENAI, para avanzar en el uso de la fabricación aditiva para la producción de componentes críticos de petróleo y gas. Los esfuerzos de investigación se centraron en metodologías de impresión 3D de metal, en particular la fusión láser de lecho de polvo, así como la deposición de energía directa (DED). Su objetivo era desarrollar y validar enfoques para la fabricación y calificación de componentes críticos estáticos y dinámicos para la industria del petróleo y el gas.
En diciembre de 2022, Petrobras abrió su primer laboratorio dedicado a la fabricación aditiva. Lab I3D apoya 15 plataformas produciendo piezas de reemplazo, piezas que requieren mejoras y personalizaciones para satisfacer demandas específicas, así como plantillas y herramientas para apoyar la operación y el mantenimiento.
Guayana
Guyana, a menudo considerada una de las fronteras energéticas más candentes, ha experimentado un notable crecimiento del PIB en los últimos años. ExxonMobil es el primer y mayor productor de petróleo del país y lidera un consorcio que hasta ahora es responsable de 46 descubrimientos desde 2015, con más de 11 mil millones de barriles de petróleo y gas recuperables.
Como informamos en diciembre de 2022, ExxonMobil ha estado utilizando la impresión 3D para crear nuevas espirales de acrílico, metal, cerámica y otras formas con capacidades avanzadas de fabricación aditiva. En ese mismo año, la multinacional estadounidense contrató a AML3D para crear lo que luego se consideró el buque de presión comercial impreso en metales más grande del mundo para su uso en operaciones de refinería. El acuerdo de $ 190,000 se dirigió a la producción de un recipiente tubular de alta presión que pesaba más de 2000 libras. AML3D iba a utilizar su tecnología patentada Wire Arc Manufacturing (WAM), reduciendo el tiempo de entrega de 12 meses a solo 12 semanas.
Más recientemente, ExxonMobil se unió al Industry Collaboration Project (ICP), una iniciativa global liderada por la empresa de software Fieldnode para crear un estándar industrial para un ecosistema de inventario digital. El proyecto de dos años reúne a los líderes energéticos BP, ConocoPhillips, Equinor, Shell, TotalEnergies y Vår Energi y tiene como objetivo desarrollar una base digital para construir una red para el suministro de repuestos producidos bajo demanda a través de tecnología de fabricación aditiva.
Los ejemplos de Shell, Petrobras y ExxonMobil arrojan luz sobre el papel cada vez más importante de la impresión 3D en el sector del petróleo y el gas. Las empresas con sede en Estados Unidos que participan en esfuerzos similares pueden aprovechar los créditos fiscales para I+D, como se describe a continuación.
El Crédito Tributario por Investigación y Desarrollo
El ahora permanente crédito fiscal por investigación y desarrollo (I+D) está disponible para las empresas que desarrollan productos, procesos y/o software nuevos o mejorados.
La impresión 3D puede ayudar a impulsar los créditos fiscales de I+D de una empresa. Los salarios de los empleados técnicos que crean, prueban y revisan prototipos impresos en 3D se pueden incluir como un porcentaje del tiempo elegible dedicado al crédito fiscal de I+D. Del mismo modo, cuando se utiliza como método para mejorar un proceso, el tiempo dedicado a integrar el hardware y el software de impresión 3D cuenta como una actividad elegible. Por último, cuando se utilice para modelado y preproducción, también se podrán recuperar los costes de los filamentos consumidos durante el proceso de desarrollo.
Ya sea que se utilice para crear y probar prototipos o para la producción final, la impresión 3D es un gran indicador de que se están llevando a cabo actividades elegibles para el Crédito de I+D. Las empresas que implementen esta tecnología en cualquier momento deberían considerar aprovechar los créditos fiscales para I+D.
Conclusión
La situación geopolítica actual en Medio Oriente y Rusia ha creado una oportunidad para que los países sudamericanos fortalezcan su papel como proveedores internacionales de petróleo y gas. Sin embargo, la región debe enfrentar riesgos políticos y desafíos económicos de larga data que han restringido su potencial de liderazgo global. Las empresas de energía que trabajan en América del Sur pueden aprovechar la tecnología de impresión 3D para mejorar la competitividad e impulsar el próximo auge petrolero.