Producción de hidrógeno a partir de etanol y purificación con un catalizador de Au/TiO2

Abstract

Uno de los principales objetivos de la ciencia y la ingeniería es el desarrollo de nuevas tecnologías para la obtención de energía de forma limpia y eficiente, es en ese sentido que el desarrollo de celdas de combustible ha cobrado un gran valor en los últimos años, ya que provocan un mínimo impacto sobre el ambiente debido a su alta eficiencia y su baja emisión de contaminantes. El etanol, materia prima en el presente proyecto, es una de las sustancias más atractivas para ser utilizada en sistemas equipados con una celda de combustible, pues a diferencia de otros combustibles como el hidrógeno y el metanol, es fácil de almacenar, manipular y obtener por medio de fermentaciones biológicas (bioetanol). Hoy en día la fuente más importante para la producción de hidrógeno se encuentra en los combustibles fósiles, fuentes de energía no renovables. Sin embargo la producción de etanol, combustible renovable que puede obtenerse por vías biológicas, es simple, barata y su uso para la producción de hidrógeno presenta un elevado atractivo. El presente proyecto estudia la obtención de hidrógeno a través de un catalizador de Au/TiO2 en un reactor. Se estudia tanto la reacción de reformado con vapor como la oxidación parcial para producir hidrógeno que pueda ser transferido a una celda de combustible para generar posteriormente electricidad, variando parámetros como la temperatura, el tiempo de residencia, el flujo de aire... y encontrando así las condiciones óptimas de funcionamiento. También se ha realizado un estudio con el mismo catalizador sobre la eliminación de CO, puesto que éste supone un veneno para las pilas de combustible de baja temperatura. Este proyecto abarca la preparación y caracterización del catalizador, el montaje del reactor y la elección y puesta a punto de la periferia necesaria para el correcto funcionamiento del mismo. El comportamiento catalítico del reactor con respecto a la actividad, selectividad y estabilidad se cuantifican y valoran a través de los datos obtenidos a lo largo de 200 horas de pruebas de reacción