REFORMADO SUPERCRÍTICO PARA LA OBTENCION DE HIDRÓGENO

L. J. ROVETTO; A.F. CARBONARA; A.B. COLAZO; M.E. FRONTANÉ

Cordoba

Jornada; II JORNADAS DE DIFUSIÓN DE INVESTIGACIÓN Y EXTENSIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA FCEFYN ? UNC; 2012

Facultad de cs Ex Fs y Nat. UNC

El crecimiento demográfico global y el aumento de los niveles de industrialización generan una demanda creciente de energía. Debido al impacto ambiental y las reservas limitadas de los combustibles fósiles, la matriz energética mundial se orienta hacia fuentes de energía renovables. El desarrollo de las industrias de biocombustibles (impulsadas principalmente por el sector del transporte), como prometedora opción a medio plazo, trae aparejado problemas medioambientales asociados al exceso de generación de subproductos del proceso de obtención de los mismos. Paralelamente, dentro de las energías renovables, el hidrógeno se presenta como un fuerte candidato para establecer un sistema energético limpio y sustentable. La llamada ?economía de hidrógeno? se basa en su utilización como vector energético en celdas de combustibles (fuel cells) generando electricidad, calor y agua como productos de la reacción. No obstante, sólo si la generación de hidrógeno puro es a partir de fuentes renovables de energía se logra contribuir a un sistema energético sustentable. El presente proyecto esta orientado a investigar la generación de hidrógeno a partir de derivados de la industria de los biocombustibles utilizando tecnología supercrítica. Ampliando de este modo las alternativas de generación de hidrógeno a partir de fuentes renovables y contribuyendo a la vez a la remediación de la problemática ambiental asociada con la generación de biocombustibles, de forma integrada. En una primera etapa de investigación se utiliza el glicerol (como subproducto y componente representativo de la industria del biodiesel) para generar hidrógeno mediante un proceso de reformado con agua supercrítica. La aplicación de esta tecnología innovadora presenta marcadas ventajas sobre los métodos tradicionales de obtención de hidrógeno. No obstante las propiedades fisicoquímicas del agua supercrítica, marcadamente diferentes del gas y del líquido en condiciones normales, son altamente sensibles a cambios en presión y temperatura. Es por ello, que estudios referidos a los equilibrios de fases presentes en el sistema reactivo, son necesarios para establecer las condiciones que aseguren el estado supercrítico (o near critico) de la mezcla. Para determinar los diferentes escenarios de fases posibles en el sistema reactivo, se emplea el modelo termodinámico GCA-EoS (Group Contribution Association Equation of State). Se estudian también las condiciones operativas del proceso de reformado que garanticen un alto rendimiento y la mayor generación de hidrógeno, mediante estudios termodinámicos de equilibrio químico empleando el modelo de minimización de energía libre de Gibbs, evaluando la influencia de la temperatura, la presión y la relación de alimentación H2O/glicerol, sobre la distribución de los productos del proceso. Estos estudios se desarrollan con la colaboración de estudiantes del 4to y 5to año de la carrera de Ingeniería Química de FCEFyN, quienes participan además en el diseño de un micro-reactor prototipo para llevar a cabo dichas reacciones en medio supercrítico.