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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/327| Producción de H2 Vía Reformación de Etanol Combinada con Absorción de CO2 | |
| DARAHANI YESENIA ACEVES OLIVAS | |
| VIRGINIA HIDALINA COLLINS MARTINEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Desde el siglo pasado la principal fuente de energía han sido los combustibles
fósiles, cuya combustión ha ocasionado una serie de problemas medioambientales
debido a la generación de contaminantes, además de su inminente escasez en los
próximos años. La búsqueda de nuevas alternativas energéticas sustentables y sin
emisiones de dióxido de carbono (CO2) y otros contaminantes, es uno de los
temas que más preocupa a las naciones debido a que sus economías dependen
en gran medida de su sistema energético.
El uso del hidrógeno (H2) como un vector energético es una de las mejores
alternativas a esta problemática debido a que es el elemento más abundante en el
planeta tierra, a que existen varias fuentes disponibles para su obtención y a que
la energía generada a partir del mismo es totalmente limpia y renovable.
De todos los métodos de obtención de H2 posibles, el reformado de etanol
(C2H5OH) con vapor de agua es una de las mejores alternativas debido a su
disponibilidad mundial, a la posibilidad de utilizar bioetanol y a la seguridad de la
reacción de reformado, que es la siguiente:
C2H5OH + 3H2O → 6H2 +2CO2
La reformación de etanol con vapor combinada con absorción de dióxido de
carbono, supone una optimización en la producción de H2 y a su vez la eliminación
de CO2, que es el principal producto secundario de la reacción de reformado. La
absorción se consigue mediante la adición de un material absorbente sólido al
catalizador de níquel soportado en alúmina (Ni/Al2O3) dentro del reactor de
reformado, de esta manera el absorbente actúa como un reactivo en la reacción,
desplazando el equilibrio de esta a la derecha, de acuerdo con el principio de Le
Chatelier del equilibrio químico, obteniendo así una mayor cantidad de H2, la
reacción de absorción de CO2 es la siguiente, donde A, es el material absorbente:
A + CO2 → A.CO2
Durante el desarrollo del presente, fueron evaluados tres materiales absorbentes
de manera experimental y teórica. Los tres absorbentes mostraron un buen
desempeño, derivando en una mayor obtención de H2 y una óptima absorción de
CO2, por lo cual se concluye que en la reacción de reformación de etanol con
vapor combinada con absorción de CO2 se genera como producto principal H2 de
alta pureza, el cual puede ser utilizado en celdas de combustible, una de las más
promisorias alternativas energéticas de la actualidad. Since the last century fossil fuels have been the main source of energy, whose combustion has caused a series of environmental problems due to the generation of pollutants, in addition to their imminent shortage in the coming years. The search for new alternative and sustainable technologies with null carbon dioxide (CO2) emissions and other pollutants is one of the issues of great concern to the nations because their economies depend heavily on its energy system. The use of hydrogen (H2) as an energy carrier is an alternative to consider for solving this problem because hydrogen is the most abundant element on the planet, this combined with the facts that there are several sources available for their preparation and the energy generated from this gas is totally clean and renewable. From all possible methods for H2 production, ethanol reforming (C2H5OH) with water vapor is one of the most attractive alternative due to ethanol global availability, the possibility of bioethanol usage and the safety of the reforming reaction, which is: C2H5OH + 3H2O → 6H2 +2CO2 The steam reforming of ethanol combined with absorption of carbon dioxide represents an enhancement in the production of H2 and in turn, the elimination of CO2, which is the main byproduct of the reforming reaction. The CO2 absorption is achieved by the addition of a solid absorbent material to the nickel catalyst supported on alumina (Ni/Al2O3) within the reforming reactor, so the absorbent acts as a reagent in the reaction, thus displacing the equilibrium of reforming reaction towards the products, according to the Le Chatelier's principle of chemical equilibrium, and consequently generating a greater amount of H2. The CO2 absorption reaction is as follows: A + CO2 → A·CO3 where A is the absorbent material: During the development of the present research, three absorbent materials were theoretically and experimentally tested. A high absorption performance of these materials was achieved, leading to an increase in the H2 production and optimal CO2 absorption. Therefore, it was concluded that the steam reforming of ethanol combined with the CO2 absorption generate a high purity H2 product that can be further used in PEM fuel cells, which is one of the most promising alternative energy sources today | |
| 2013-02 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia de Materiales |
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