Análisis comparativo de procesadores de etanol para la producción de hidrógeno.

FRANCESCONI J.A.; OLIVA D.G.; MUSSATI, M.C.; AGUIRRE, P.A.

Córdoba

Congreso; HYFUSEN 2013 - 4to. Congreso Iberoamericano y 5to. Congreso Nacional "Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía; 2013

Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable IEDS de la Comisión Nacional de Energía Atómica CNEA y Universidad Tecnológica Nacional UTN

La producción de hidrógeno a partir del reformado de etanol constituye una alternativa renovable cuyo desarrollo ha tomado un fuerte impulso en los últimos años. El conjunto de operaciones y equipos involucrados en el proceso de obtención de H2 definen lo que se denomina procesador de etanol. Para que el proceso acoplado a una celda de combustible sea competitivo el sistema global debe alcanzar altos niveles de eficiencia energética superando a los actuales sistemas de producción eléctrica de baja potencia basadas en motores de combustión. En la bibliografía existen diversos trabajos que analizan diferentes configuraciones cuantificando la eficiencia neta global del proceso mediante técnicas de simulación de procesos. Sin embargo una comparación cuantitativa de los valores reportados no arroja conclusiones objetivas dado que las metodologías de evaluación se han realizado utilizando herramientas distintas y bajo hipótesis diferentes. El objetivo del presente trabajo es evaluar y analizar las diversas configuraciones proyectadas en la bibliografía comparando la eficiencia alcanzada por el procesador bajo las mismas hipótesis de modelado y simulación. Las configuraciones analizadas contemplan tanto las tecnologías convencionales de producción (reformado húmedo, reformado auto térmico, oxidación parcial), tecnologías catalíticas de purificación (WGS, CO-PROX) como la inclusión de nuevas tecnologías de reactores catalíticos y procesos de purificación basados en membranas. El proceso incluye además una celda de electrolito polimérico de baja temperatura (PEMFC) para la producción de energía eléctrica. Las simulaciones se realizan utilizando el simulador de procesos comercial Aspen HYSYS. Los resultados obtenidos permiten evaluar el efecto de la configuración del proceso sobre la eficiencia máxima alcanzada desde un punto de vista termodinámico. El estudio representa un punto de partida para abordar la síntesis óptima del proceso y determinar la mejor alternativa energética para producir electricidad mediante una PEMFC a partir de hidrógeno derivado del etanol.