| dc.description.abstract | [ES] La reacción de metanación también conocida como reacción de Sabatier tiene su origen en 1910. Sin embargo, es en la actualidad cuando está teniendo mayor importancia debido a la necesidad de impulsar la obtención de energía a partir de fuentes renovables. El mecanismo de reacción por el que ocurre consiste
en dos etapas: una reacción de Water Gas Shift Inversa (RWGS) y la metanación de CO.
La reacción 1.1 es fuertemente exotérmica y por lo tanto resulta favorecida a bajas temperaturas. Sin embargo, a menor temperatura, menor es la velocidad de reacción. Por otro lado, el número de moles de productos es menor que el de reactivos por lo que el equilibrio termodinámico se favorece a elevadas presiones. No obstante, trabajar a presiones elevadas implica un elevado coste económico por lo que se suele trabajar a presión atmosférica. Además, cabe destacar que la reducción completa del CO2
(estado de oxidación +4) a metano (estado de oxidación -4) implica la cesión de 8 electrones, es decir, es necesario superar una elevada barrera cinética. Por lo tanto, la utilización de catalizadores resulta imprescindible.
De forma general, los catalizadores empleados para esta reacción deben presentar estabilidad térmica para la temperatura de operación que se encuentra entre los 200 y 400 °C. Se han empleado durante los últimos años distintos catalizadores con distintas fases activas (Fe, Ni, Rh, Ru, Co...) y distintos soportes (Al2O3, zeolitas, SiO2, TiO2...). Entre las fases activas, el níquel presenta conversiones elevadas de CO2 y por su abundancia y bajo coste es una de las más utilizadas. Sin embargo, a la temperatura de operación tiende a desactivarse por sinterización. El hierro es muy poco selectivo hacia la formación de metano y por ello a pesar de su bajo coste no se tiende a utilizar. El cobalto, en cambio, presenta una selectividad similar al níquel pero con un mayor coste por lo que tampoco se suele utilizar. Rodio o rutenio son metales nobles muy selectivos hacia la formación de metano incluso a bajas temperaturas. Sin embargo, su elevado coste reduce su utilización. En cuanto al soporte, éste puede influir en los siguientes aspectos: (i) dispersión de la fase activa, (ii) formación de espinelas que reducen la actividad del catalizador y (iii) reducibilidad de la fase activa. Cabe destacar que la difusión de los reactivos hacia los centros activos depende de la estructura del soporte elegido. Dicha difusión resultará favorecida por soportes que posean tanto interporosidad como intraporosidad. Los soportes empleados generalmente son sólidos mesoporosos básicos. La alúmina, en concreto, ha sido el más empleado para llevar a cabo esta reacción. Este soporte promovido por óxidos alcalinos tiene la capacidad de favorecer la dispersión de la fase activa y estabilizar la dispersión de las partículas metálicas para evitar la desactivación por sinterización.
La hidrogenación de CO2ofrece la posibilidad de almacenar el excedente de energía renovable en forma de vector energético como el metano. De esta forma, se fomenta la utilización de energía renovable mitigando los efectos del cambio climático | |
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