Los principales productos del sector se centran en la extracción de hidrocarburos (petróleo y gas), carbón (térmico y metalúrgico), metales preciosos (oro, plata y platino), ferroníquel, hierro, esmeraldas y materiales de construcción (calizas, arcillas, arenas). En Colombia el sector se divide en dos grandes grupos: hidrocarburos y minería.
El potencial petrolífero (crudo y gas natural) de Colombia se estima en más de 37 mil millones de barriles de petróleo equivalente, distribuidos en 18 cuencas sedimentarias que abarcan un área de 1.036.400 Kms². Alrededor del 89% de esa área sedimentaria se encuentran disponibles para adelantar trabajos de exploración y explotación de petróleo y gas natural.
Las cuencas de mayor actividad exploratoria son las de los valles Superior y Medio del Magdalena, Catatumbo, La Guajira, cordillera Oriental, Putumayo y Llanos Orientales. (Agencia Nacional de Hidrocarburos, 2020)
El nombre del petróleo viene del latín “petra” que significa piedra y “óleum” que significa aceite. La teoría más aceptada sobre el origen del petróleo es la orgánica que nos dice que el petróleo y el gas se forman a partir de sustancias vivas que se encuentran en estado disperso en las rocas sedimentarias.
El crudo es el resultado de un complejo proceso fisicoquímico en el interior de la tierra, en el que, debido a la presión y a las altas temperaturas, se produce la descomposición de enormes cantidades de materia orgánica que se convierten en aceite y gas.
La gravedad API, por sus siglas en inglés, American Petroleum Institute, es la medida que determina la densidad del crudo y describe cuán pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua
El crudo proporciona combustible para el calor y la iluminación, lubricantes para maquinaria y materia prima para una serie de industrias manufactureras (US energy information administration, 2016). Los principales usos del petróleo y sus derivados en Colombia se describen en la Ilustración
Principales usos del petróleo y sus derivados
Fuente: Elaboración propia
El gas es un energético natural de origen fósil, que se encuentra normalmente en el subsuelo continental o marino. Es una mezcla de hidrocarburos livianos, principalmente constituido por metano y cantidades menores de etano - propano y butano, como algunas veces pequeñas cantidades de compuestos más pesados. El gas es localizado en los yacimientos, en forma libre o en forma asociada al petróleo. También, es posible conseguirlo asociado a otros gases no hidrocarburos tales como: dióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno, nitrógeno, helio y vapor de agua.
El gas natural asociado que acompaña al petróleo se envía a plantas de tratamiento para aprovecharlo en el mismo campo y/o despacharlo como “gas seco” hacía los centros de consumo a través de gasoductos. En el caso de yacimientos que contienen únicamente gas natural se instalan los equipos requeridos para tratarlo (proceso de secado, mantenimiento de una presión alta) y enviarlo a los centros de consumo.
El gas es un energético producido a un relativo bajo costo, con una alta eficiencia que lo hace competitivo frente a otros energéticos. Esto ha permitido su mayor diversificación y uso en los diferentes sectores de la economía, tales como los sectores residenciales (cocción y calentamiento de agua), industrial (producción de vapor, procesos de cogeneración, etc.), generación de energía eléctrica y en transporte a través del GNV.
Dado el aumento del uso de combustibles gaseosos durante los últimos años en Colombia y en el mundo, así como las disposiciones emitidas para preservar el medio ambiente, han hecho que la industria comience a interesarse en el uso del gas natural, como una nueva fuente de energía para sus procesos.
El sector de minería comprende las actividades de extracción y producción de minerales metálicos y no metálicos. Colombia es actualmente el primer productor de esmeraldas, el undécimo en carbón y el decimotercero en níquel a nivel mundial. En años recientes se ha evidenciado la existencia de un alto potencial para recursos minerales, especialmente para oro-plata, cobre, hierro y esmeraldas, minerales que han sido establecidos como estratégicos por el Ministerio de Minas y Energía.
La formación geológica del territorio colombiano, en el cinturón de la cordillera de Los Andes, permite variados ambientes geológicos, que en el sentido Este – Oeste muestran una tendencia metalogénica altamente favorable para prospectos y depósitos metálicos, especialmente de oro y cobre. (Agencia Nacional de Mineria, 2020)
El llamado carbón mineral no es un mineral en sentido estricto, sino una roca fósil que contiene la energía solar almacenada en las plantas del periodo carbonífero, es decir, de hace más de 250 millones de años. (I.G. Gass, Smith, & Wilson, 1980, pág. 195) El carbón está compuesto regularmente por carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y azufre, se origina en transformaciones físicas y químicas de grandes acumulaciones vegetales depositadas en ambientes palustres (pantanos), lagunares o deltaicos.
El Carbón, según su clasificación o calidad, tiene amplios usos que van desde el lignito, utilizado para plantas de energía eléctrica, hasta el carbón antracita, empleado para la calefacción de espacios residenciales. En la Tabla 3 es posible encontrar su utilidad en la industria.
Utilidad del carbón en la industrias
Fuente: Elaboración propia
El oro, del latín aurum, es uno de los minerales más populares y conocidos por su valor y propiedades especiales desde épocas remotas. El oro en su forma mineral natural, casi siempre, tiene trazas de plata y también puede contener de hierro y cobre. Una pepita de oro suele ser de 70 a 95 % de oro, y el resto en su mayoría de plata; es un metal fácil de moldear, que no se oxida, ni pierde su lustre.
En la industria, el oro se emplea para aplicaciones que van desde la ciencia de materiales hasta las ciencias químicas (Corti & Holliday, 2004) y principalmente en electrónica, telecomunicaciones, tratamientos medicinales, tratamientos odontológicos y nanotecnología. Los usos más frecuentes se pueden estudiar en la Tabla
Usos del oro
Fuente: Elaboración propia
El níquel es un elemento metálico natural, con un aspecto blanco plateado y brillante, considerado el quinto elemento más común en la tierra de grandes propiedades magnéticas. El níquel, junto con el hierro, también es un componente común en los meteoritos e incluso se puede encontrar en pequeñas cantidades en plantas, animales y agua de mar. El níquel se utiliza en muchos productos, por ejemplo:
• El níquel y hierro en una aleación para fabricar acero inoxidable. El acero inoxidable tiene numerosas aplicaciones, se emplea en utensilios de cocina, cubiertos, herramientas, instrumentos quirúrgicos, tanques de almacenamiento de armas de fuego, faros de coches, joyas y relojes. • El Níquel en aleación con el cromo y pequeñas cantidades de silicio, manganeso y hierro, es resistente a la corrosión, incluso cuando está al rojo vivo, por lo que se usa en tostadoras y hornos eléctricos. • El níquel se utiliza para fabricar baterías, incluidas las recargables de níquel-cadmio y las baterías de hidruro de níquel-metal, utilizadas en vehículos híbridos. • La aleación de cobre y níquel se usa comúnmente en plantas de desalinización que convierten el agua de mar en agua dulce.
El hierro es el cuarto elemento más abundante en la tierra, es un metal oscuro, duro, maleable, dúctil y de gran resistencia; se encuentra en minerales como la hematita y también ampliamente distribuido en otros, como la magnetita y la taconita.
En Colombia los principales yacimientos de hierro se encuentran en Belencito y Samacá (Boyacá); Pacho, Subachoque, Nemocón y Zipaquirá (Cundinamarca); Amagá en Antioquia y La Plata en el departamento del Huila. También hay yacimientos en Caldas y Tolima. (UPME, 2017). El hierro es un elemento vital en el sector industrial, componente de muchas aleaciones, algunas de las más usuales son:
• Acero: Combinación de hierro y carbono, material que se utiliza de forma masiva en la construcción, las armas y el transporte. Para obtener el acero se lleva el hierro a hornos especiales, en los que se somete a un proceso de afinamiento. • Acero inoxidable: Creado mediante la adición de, al menos, el 10,5% de cromo; el acero inoxidable tiene una resistencia extremadamente alta a la corrosión, por lo que es la opción perfecta para la elaboración de electrodomésticos, automoción, construcción entre otros. • Acero al carbono: esta aleación no es demasiado frágil ni dúctil, es maleable y tiene baja resistencia a la tracción, es utilizada en la fabricación de carrocerías, cascos de buques, elementos de ferretería y piezas metálicas.
Las esmeraldas, nombre derivado del francés “esmeralde”, son especímenes de calidad de la gema de la familia de minerales de berilo, caracterizada por el atractivo color verde dado por las impurezas de cromo en los cristales. Las esmeraldas ofrecen dos modelos genéticos básicos: de baja temperatura, a los que corresponden las formaciones ubicadas en Colombia, especialmente en el departamento de Boyacá, que aporta el 99% de la producción nacional y las de alta temperatura. (Giuliani, Branquet, Groat, & Fallick, 2015)
La Esmeralda es considerada una de las cuatro piedras preciosas más valiosas en el mundo, utilizada principalmente en la industria de la joyería. (GIA, 2017)
La plata es un metal de transición, de color blanco brillante, blando, dúctil y maleable, y es el mejor metal conductor del calor y de la electricidad. Además, se considera un metal noble y precioso. Las principales fuentes de plata son las de cobre, níquel, oro, plomo y plomo-zinc.
Debido a que la plata en Colombia está ligada a la minería del oro, tanto en producción, como en beneficio, no hay empresas que se dediquen de forma exclusiva a esta actividad y la información existente sobre este metal obligatoriamente está relacionada con la del oro.
La mayor utilización de la plata se da en el sector industrial, seguido del de la joyería y platería, en la actualidad sus usos específicos principales son en material fotográfico, circuitos, conductores, superconductores, televisores de plasma, antenas, joyería, platería, piezas conmemorativas, catalizadores, baterías, soldaduras, aparatos médicos, odontológicos y de laboratorio, espejos, paneles de energía solar, plantas de purificación de agua, teléfonos celulares, papel, desinfectantes, desodorantes y preservadores de madera, entre otros. (United States Geological Survey (USGS), 2014)