OPERACIÓN ÓPTIMA DE SISTEMAS PROCESADORES DE GLICERINA Y ETANOL PARA PILAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO Y SÍNTESIS ÓPTIMA DE SU RED DE INTERCAMBIO CALÓRICO

OLIVA DIEGO; JAVIER A FRANCESCONI; MIGUEL C MUSSATI; PIO A. AGUIRRE

Mar del Plata

Congreso; 4ºCongreso Nacional - 3° Congreso Iberoamericano HIDRÓGENO Y FUENTES SUSTENTABLES DE ENERGíA Mar del Plata, 6 - 9 de junio de 2011; 2011

La utilización de pilas de combustible de óxido  sólido (SOFC) ha generado gran interés en la producción de energía. El origen de los combustibles utilizados en este tipo de dispositivos es diverso. En este trabajo se analiza un sistema  SOFC alimentado por biocombustibles: etanol y glicerina. Este tipo de sistemas requiere una integración energética apropiada para alcanzar mejores valores de eficiencia que los actuales sist emas convencionales. Debido a que se utilizan biocombustibles líquidos, se necesita gran cantidad de energía para su reformado. Por otro lado, los dispositivos SOFC generan una gran  cantidad de energía en forma de calor a la vez que producen energía eléctrica. En el proceso existen corrientes de bajo y alto nivel térmico. Entre las primeras se encuentran el combustible alimentado al reformador y la de aire alimentado a la SOFC. Entre las segundas, se puede mencionar los gases de escape de la celda SOFC.  En este trabajo se plantea una metodología de optimización de las variables operativas simultáneamente con la síntesis de la red de intercambiadores de  calor del sistema. Se propone un modelo termodinámico de las unidades conjuntamente con una superestructura de intercambiadores de calor. En el modelo, las variables operativas  se encuentran acotadas  según las limitaciones de cada unidad considerada. El modelo final propuesto  resulta de la formulación de un problema de optimización del tipo mixto entero no lineal (MINLP), implementado y resuelto con GAMS.  Las eficiencias netas al canzadas por este tipo de sistemas u tilizando alternativamente etanol o glicerina son de aproximadamente 70 %.