Producción de H2 Vía Reformación de Etanol Combinada con Absorción de CO2

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 toda

Producción de H2 Vía Reformación de Etanol Combinada con Absorción de CO2

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 +2CO2La 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

Advances in reforming and partial oxidation of hydrocarbons for hydrogen production and fuel cell applications

One of the most attractive routes for the production of hydrogen or syngas for use in fuel cell applications is the reforming and partial oxidation of hydrocarbons. The use of hydrocarbons in high temperature fuel cells is achieved through either external or internal reforming. Reforming and partial oxidation catalysis to convert hydrocarbons to hydrogen rich syngas plays an important role in fuel processing technology. The current research in the area of reforming and partial oxidation of methane, methanol and ethanol includes catalysts for reforming and oxidation, methods of catalyst synthesis, and the effective utilization of fuel for both external and internal reforming processes. In this paper the recent progress in these areas of research is reviewed along with the reforming of liquid hydrocarbons, from this an overview of the current best performing catalysts for the reforming and partial oxidizing of hydrocarbons for hydrogen production is summarized

Enhanced hydrogen production from thermochemical processes

To alleviate the pressing problem of greenhouse gas emissions, the development and deployment of sustainable energy technologies is necessary. One potentially viable approach for replacing fossil fuels is the development of a H2 economy. Not only can H2 be used to produce heat and electricity, it is also utilised in ammonia synthesis and hydrocracking. H2 is traditionally generated from thermochemical processes such as steam reforming of hydrocarbons and the water-gas-shift (WGS) reaction. However, these processes suffer from low H2 yields owing to their reversible nature. Removing H2 with membranes and/or extracting CO2 with solid sorbents in situ can overcome these issues by shifting the component equilibrium towards enhanced H2 production via Le Chatelier's principle. This can potentially result in reduced energy consumption, smaller reactor sizes and, therefore, lower capital costs. In light of this, a significant amount of work has been conducted over the past few decades to refine these processes through the development of novel materials and complex models. Here, we critically review the most recent developments in these studies, identify possible research gaps, and offer recommendations for future research

Diseño e implementación de sistema de seguimiento 2D para concentradores fotovoltáicos mediante geometría solar

La cantidad de energía captada en sistemas de concentración solar aumenta de entre un 35 y 50% si la radiación solar incide perpendicularmente al área de captación, implicando en un mejor aprovechamiento del recurso solar disponible, las nuevas tecnologías permiten resolver estos retos manteniendo un costo y consumo de energía aceptables. Este artículo presenta el diseño e implementación de un sistema de seguimiento 2D con acción de control en el ángulo de elevación (E) y azimutal (A), basado en los Microcontroladores ATmega2560 y 328P, Reloj de Tiempo Real (RTC, del inglés Real Time Clock), actuador lineal, motor a pasos, la Unidad de Medición Inercial (IMU, del inglés Inertial Measurement Unit) y el Software de instrumentación virtual (NI LabVIEW). El control del sistema es mediante un comparador de ventana que relaciona los ángulos actuales E y A que provienen del IMU con los ángulos de referencia Azimutal (Ar) y de elevación (Er) determinados en base a Geometría Solar (GS) y el RTC, para obtener la acción de control necesaria en los actuadores, con la finalidad de posicionar perpendicularmente el área de captación con la radiación del Sol. Una interfaz de Instrumentación Virtual permite ver el estado del sistema. El diseño mecánico del prototipo se realizó en SolidWorks (programa de dibujo en 3D). El principal aporte en este trabajo es la técnica de control basada en algoritmos de GS, la técnica de sensado de los ángulos E y A, el diseño y construcción del prototipo con tecnologías innovadoras

IlliciText Chicanx—To Exist in the Vanishing: Arte y Acción

This photo essay emerged in November 2023 as a response to the University of New Mexico’s (UNM) initiative to demolish the building housing the Department of Chicana/o Studies, lovingly named La Casita. As a collective exhibit, IlliciText Chicanx illustrates how Chicanx populations at UNM live within a spatial imaginary we call “the vanishing.” The vanishing refers to forms of erasure at college campuses that minimize the curricular, intellectual, cultural, and community programming nurtured in ethnic studies departments. The concept of the vanishing also addresses UNM’s commodification of notions of inclusivity and representation of Latinx students to support a vision of education premised on our disavowal. To amplify the paradoxical nature of the vanishing in the context of UNM, the state of New Mexico, and our nation, the La Casita Collective—a cadre of students, staff, faculty, and community members aiming to save La Casita—engaged in art and social action involving the redevelopment of the university and surrounding private property. Demolition sites and desolate lots serve as the cultural landscape for the photo essay. Juxtaposing themselves with the modernization process, students and community members curated their clothing and makeup, utilizing items from the Casita as props to highlight the creative artistry of Chicanx peoples through posing, playing, and claiming space. Through IlliciText Chicanx, students, staff, faculty, and community members showed solidarity with the Chicana/o Studies Department and literally and figuratively modeled the cultural, political, and intellectual importance of space and place for Chicana/os. Photography by Évolet Aceves, Jose B. Martinez, Nick Daniel Rivas, Valerie Chavez, Rebecca Martinez-Baca, Yolanda Torres-Martinez, Irene Vásquez, Maggie Washburne, and John Welch