Propuesta de un esquema cinético para el reformado con vapor de etanol (ESR) sobre catalizador derivado de espinela NiAl2O4

Abstract

[ES] La producción, el almacenamiento y el transporte del hidrógeno es uno de los desafíos pendientes para una completa descarbonización del sistema de energía y una efectiva integración de las alternativas tecnológicas renovables. Debido a los objetivos que ha fijado la UE frente al cambio climático, entre los que se encuentra reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, es necesario desarrollar modos de producción de hidrógeno mediante fuentes energéticas renovables.

En el presente Trabajo de Fin de Grado se ha estudiado el proceso de producción de hidrógeno mediante reformado con vapor de etanol (ESR), utilizando un catalizador activo a temperaturas de entre 450 y 650 ºC y que además ofrece una alta selectividad hacia la formación de hidrógeno. Se ha utilizado un catalizador de Ni, utilizando como precursor la espinela de NiAl2O4 sintetizada por el método de co-precipitación.

Se ha estudiado el efecto de las condiciones de operación (temperatura, tiempo espacial y relación molar agua/etanol S/E) sobre la distribución de productos, analizando los perfiles de evolución de la composición de los productos de reacción en función del tiempo espacial (para los datos al inicio de reacción) y en función del tiempo de reacción. También se han contemplado datos con una alimentación de etileno en lugar de etanol, lo que ha permitido proponer un mecanismo de reacción para el proceso con 16 rutas de reacción, que permite explicar la formación y desaparición de todos los productos identificados en el medio de reacción sobre este catalizador, y el efecto de las variables de operación sobre la composición de productos.

Finalmente, se ha cuantificado la cantidad total de carbono depositada al final de cada reacción, ya que los nanotubos de carbono obtenidos en este proceso pueden ser considerados un producto de interés.