INGAR   05399
INSTITUTO DE DESARROLLO Y DISEÑO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
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
Autor/es:
OLIVA D.G.; FRANCESCONI J.A.; MUSSATI M.C.; AGUIRRE P.A.
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Congreso; 4 Congreso Nacional y 3 Congreso Iberoamericano HYFUSEN 2011 Hidrógeno y fuentes sustentables de energía; 2011
Institución organizadora:
Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable IEDS de la Comisión Nacional de Energía Atómica CNEA y Universidad Tecnológica Nacional
Resumen:
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 sistemas 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 alcanzadas por este tipo de sistemas utilizando alternativamente etanol o glicerina son de aproximadamente 70 %.