Producción de hidrógeno solar por electrólisis de agua sin separador de gases y posterior separación mediante membrana

EDUARDO A POGGIO FRACCARI; HECTOR FASOLI; JUAN ZAGORODNY

Mar del Plata

Congreso; HYFUSEN; 2011

CNEA

Se modela un proceso de generación limpia de hidrógeno de alta pureza(> 99,9 %) en combinación con energía solar térmica, haciendo énfasis en elestudio de su balance energético. Dicho método consiste en electrólisisconvencional de agua sin separación de los gases H2 y O2dentro de la celda. Se eliminan los tabiques entre los electrodos disminuyendola resistencia interna de la celda logrando un descenso en el gasto energético,y posteriormente se realiza la separación de los gases antes de cualquieracumulación peligrosa de esa mezcla mediante una membrana selectiva al flujo dehidrógeno. La energía eléctrica requerida por los electrolizadores y equipoauxiliar es provista por energía solar térmica mediante grupo de motoresStirling y generadores. Se han evaluado distintas clases de membranas siendo la más adecuadapara este proceso la membrana de matriz mixta, debido a que puede operar bajocondiciones fácilmente accesibles: 10 bar y temperatura ambiente. La elecciónde estos valores se ha realizado con el objeto de asegurar un menor gastoenergético y mayor seguridad en la manipulación de la mezcla de gases. Se haconsiderado además el costo energético para realizar la destilación del aguarequerida por los electrolizadores a partir de agua de mar. Para dicho costo deenergía se emplea también energía solar térmica y un sistema de destilación demúltiple efecto para incrementar la eficiencia del proceso global.