Bio-metanoaren ekoizpena erreaktore aurreratuak erabiliz, zeoliten bidezko ur adsortzioa erreaktorean integratuz

Abstract

[EU]Proiektu honek, zuzenean gas naturalaren sarera injekta daitekeen metanoaren produkzioa proposatzen du hidrogeno eta karbono dioxidotik abiatuta. Produkzio honi esker, alde batetik, energia berriztagarrien produkzio eta eskaera arazoak behera egingo luke, gauean egon daitekeen energia soberakina ura elektrolizatzeko erabil daitekeelako beharrezkoa den hidrogenoa produzituz. Bestalde, berotegi efektuko gasa den CO2-a atmosferara isuri beharrean, hau harrapatu eta proposatzen den metanizazio erreakzioaren bidez metano bihurtuko litzateke. Hau lortzeko, metanizatzaile berri batean lan egin da, erreakzio sistema aurreratu bat erabiliz, zehazki erreaktore barruan adsortzio sistema bat proposatzen da erreakzioan sortzen den ura erreaktorean bertan adsorbatua gera dadin metanoaren errendimendua igoz. Proiektu honetan zehar zeolita ezberdinen konparaketa egin da, hauek ura adsorbatzeko duten gaitasuna frogatua baitago. Lehenik bilaketa bibliografiko bidez eta ondoren planta pilotuan zeolita egokiena frogatu da egoera desberdinetan. Azkenik, adsorbatzailearen erregenerazioaren errendimendua ere aztertu da.

[ES]Este proyecto propone la producción de metano a partir de hidrogeno y CO2. Pudiendo inyectar el “metano verde” producido directamente a la red de gas natural instalada. Gracias a esta producción, por un lado se minimizará el problema creado por desajuste que existe entre la generación y la demanda de energía eléctrica producida a partir de fuentes renovables como la eólica durante las noches, ya que, el exceso de energía se podrá emplear para electrolizar el agua obteniendo así el hidrogeno requerido. Por otro lado se le podría dar salida a uno de los principales gases de efecto invernadero que es el CO2 mediante la previa captura del mismo en diferentes instalaciones industriales. Para ello, se va a trabajar en el desarrollo de un metanizador innovador, optimizando el sistema de reacción mediante el desarrollo de reactores innovadores, siendo una de ellas el uso de un sistema de adsorción con reacción que permita la separación de agua en el propio reactor, mejorando así el rendimiento del metano. En el presente trabajo se plantea realizar un estudio de los posibles adsorbentes ácidos a utilizar, concretamente zeolitas, realizando una búsqueda bibliográfica y testeando aquellos adsorbentes más prometedores en una planta piloto bajo diferentes condiciones de operación y diferentes configuraciones. Además se estudiará el rendimiento de regeneración de los adsorbentes.

[EN]This work deals with green methane generation using CO2 (a greenhouse gas that can be captured in an industry or purified from biogas) and H2 (produced from water electrolysis and excess renewable energy). Thus, the excess energy produced by e.g. wind turbines during the night that usually is not consumed can be chemically stored as methane, which can be introduced in general natural gas grid. In order to achieve this general objective and get an economically viable process an innovative methane generation process is required in order to achieve high production efficiencies. Thus, the present project is based on the use of a water sorption system inside the reactor in order to separate in-situ the produced water and therefore shift the reaction in the forward direction. The presented project shows the comparison of different acid adsorbents that could be used in the adsorption system, particularly zeolites. Based on the bibliographical research, the most suitable zeolites have been chosen and tested in a fully automatized lab scale pilot plant under different conditions. Furthermore, the yield of the absorbent’s regeneration is also studied.