El problema de las partículas catalíticas (cat fines): orígenes y riesgos

La industria del transporte marítimo está acostumbrada a desafíos de gran escala, desde la compleja logística del comercio global hasta los riesgos provocados por tormentas y oleajes. Sin embargo, una de las mayores amenazas a las que se enfrenta son las diminutas partículas conocidas como cat fines.

Los cat fines presentes en los aceites combustibles residuales representan un peligro significativo si no se eliminan de manera eficaz, y el primer paso para combatirlos es comprender su origen y su potencial para causar daños.

¿Qué son exactamente los cat fines?

Cat fine’ es la abreviatura de ‘catalytic fine’, un tipo de partícula microscópica que queda en los aceites residuales después del refinado.

Las refinerías modernas utilizan primero la destilación atmosférica y al vacío, que extrae los productos más volátiles y de mayor valor desde la parte superior de la columna de destilación. Después, recurren a procesos térmicos y catalíticos para dividir el crudo restante en fracciones adicionales. El craqueo catalítico utiliza zeolitas cristalinas sintéticas –compuestos minerales porosos de aluminio y silicio– para descomponer las moléculas de aceite más resistentes.

Inevitablemente, parte de los catalizadores de zeolita llega a los productos de aceite residual. Las partículas finas varían en tamaño desde fracciones de micra hasta alrededor de 100 micras, es decir, aproximadamente desde un grano de polvo hasta el grosor de un cabello humano. Su densidad también varía, y mientras que las partículas más grandes pueden sedimentar en el aceite, las partículas más pequeñas con menor densidad pueden permanecer suspendidas en el combustible.

Lo más crítico es que los cat fines son abrasivos y extremadamente duros, alcanzando hasta 8,2 en la escala de Mohs. Esto es lo suficientemente duro como para rayar o incrustarse en superficies de acero, especialmente en las zonas situadas entre las partes móviles de los motores marinos.

Cuando los cat fines logran pasar a través de los sistemas de protección y llegar al inyector del motor, pueden quedar atrapados entre el aro del pistón y el revestimiento del cilindro, un espacio que se mide en micras. Con cada carrera del pistón, las partículas se incrustan en las superficies lisas, creando surcos que se agravan con el tiempo. El daño abrasivo puede producirse no solo en los cilindros, sino también en los inyectores y en componentes como bombas de combustible y válvulas.

Incluso las partículas más pequeñas pueden causar daños significativos, y el riesgo no se limita al desgaste mecánico a largo plazo. En altas concentraciones, los cat fines pueden provocar daños agudos y catastróficos en un periodo sorprendentemente corto.

Un informe disponible en línea describe un ataque de cat fines que dejó inoperativo un motor tras solo 100 horas de uso. Cuando el motor fue desmontado, los ingenieros encontraron que “todos los pistones y camisas estaban totalmente destruidos y tuvieron que ser reemplazados”.Según lo reportado a CIMAC, el equipo PrimeServ de MAN atribuyó los cat fines a 190 de 226 casos (84%) de daños en las camisas de los cilindros durante un período de tres años.

Reparar este tipo de daños es extremadamente costoso, con informes de reclamaciones que van desde 300.000 hasta 1,5 millones de dólares estadounidenses. Esto convierte a los cat fines en un dolor de cabeza no solo para los propietarios y operadores de buques, sino también para quienes aseguran sus embarcaciones.

Un problema que persiste

Los informes sobre daños causados por cat fines han sido desde hace mucho tiempo una realidad en la industria marítima, apareciendo por primera vez en la década de 1980. El aumento de los precios del petróleo en los años setenta llevó a las refinerías a ampliar el uso del craqueo catalítico para extraer más productos valiosos del crudo disponible. Pero hoy en día se requiere un craqueo aún más intensivo para cumplir con los límites de azufre en los combustibles marinos, lo que significa que el proceso es más común que nunca… y también lo es el riesgo de cat fines. Peor aún, a medida que se introducen nuevos catalizadores, estos pueden dar lugar a cat fines incluso más duros.

Dado que los propios catalizadores son costosos, podría esperarse que las refinerías hicieran más para mantenerlos fuera del combustible búnker. De hecho, las refinerías recuperan y reutilizan todo el contenido de catalizador que pueden. Más allá de cierto punto, ya no es práctico ni económicamente viable que se esfuercen más.

En otras palabras, el problema de los cat fines seguirá existiendo. De hecho, los niveles de cat fines en el combustible se están volviendo aún menos predecibles, tanto en los propios búnkeres como como resultado de la mezcla de combustibles. Lo que sí es seguro es la importancia de una línea de combustible eficaz que pueda adaptarse a las variaciones del combustible, incluso cuando los combustibles a bordo cambian