Desarrollo de catalizadores para la producción de hidrógeno a partir de glicerol

SÁNCHEZ, E.A.; COMELLI, R.A.

Santa Fe

Jornada; 13º Encuentro de Jóvenes Investigadores de U.N.L. y 4º Encuentro de Jóvenes Investigadores de Universidades de Santa Fe; 2009

Universidad Nacional del Litoral - Universidad Tecnológica Nacional - Universidad Católica de Santa Fe

La demanda de hidrógeno está creciendo debido a los avances técnicos en la industria de celdas de combustibles. Esto hace necesario encontrar fuentes renovables de materias primas para producirlo dado que actualmente casi el 95% es obtenido a partir de combustibles fósiles no renovables. Los biocompuestos producidos a partir de fuentes renovables están adquiriendo un papel creciente como combustibles para transporte. El biodiesel es producido a partir de aceites vegetales por transesterificación con metanol [1-3]. Como subproducto se obtiene glicerol, compuesto químico ampliamente utilizado en formulaciones farmacéuticas, interesando el estudio de su transformación debido a su mayor producción asociada a la creciente demanda de biocombustibles y por provenir de materias primas renovables, lo cual permite un desarrollo medioambiental sostenible. Entre los usos del glicerol se puede considerar su utilización como sustrato bio-renovable para producir hidrógeno, combustible de próxima generación. La obtención de H2 por reformado del glicerol en fase líquida utilizando catalizadores de Pt/Al2O3 [4-5] así como el reformado en agua supercrítica sobre Ru/Al2O3 [6] ha sido reportada. La comparación utilizando catalizadores de Ni/Al2O3, modificados con Ce, Mg, Zr y La, mostró en el reformado del glicerol que la incorporación de promotores mejora la conversión inicial en fase líquida y favorece la selectividad a H2 en fase vapor, demostrando una funcionalidad catalítica diferente para ambos sistemas [7]. El reformado con vapor ha sido estudiado utilizando catalizadores con metales del grupo 8, impregnados por métodos convencionales, sobre soportes de ZrO2, CeO2, SiO2, Al2O3 [8] y SAPO-11, carbón activado, HUSY, SiO2, MgO, Al2O3 [9]. Catalizadores monometálicos y bimetálicos de Ni y Pt sobre Al2O3 mejoraron el comportamiento al modificar el soporte con La2O3, obteniendo mejor selectividad a H2 con Ni/Al2O3 modificada [10]. Con Pt/Al2O3, la condición óptima para el reformado en fase gas fue 860ºC, mostrando alta estabilidad del material [11]. Con Ni soportado el rendimiento de H2 fue 65% del máximo teórico [12]. Otros catalizadores estudiados en el reformado en fase gas de glicerol son: Cu-Ni-Pd, evaluado entre 500 y 800ºC [13]; Ir, Co o Ni sobre CeO2, alcanzando Ir/CeO2 85% de selectividad a H2 y 100% de conversión a 400ºC [14]; Ni sobre MgO, CeO2 o TiO2, obteniendo mayor rendimiento de H2 a 650ºC con Ni/MgO [15] y una selectividad a H2 de 74,7% con Ni/CeO2 a 600ºC [16]. Además fue estudiado un soporte mixto de Al2O3 (92%) y SiO2 (8%), evaluando conversión y selectividad a 600-900ºC [17].