PRODUCCIÓN SUSTENTABLE DE HIDRÓGENO EMPLEANDO MATERIALES NANOESTRUCTURADOS BASADOS EN CEO2

CARBAJAL-RAMOS, I.A.; ANDRADE-GAMBOA, J.J.; A. CONDÓ; F. C. GENNARI

San Carlos de Bariloche

Encuentro; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2017; 2017

CAB_CNEA

El panorama de energía actual (alta demanda, reservas de combustibles fósiles limitadas, restricciones ambientales, entre otras) genera la necesidad del desarrollo de fuentes de energía alternativas, limpias y renovables, capaces de contribuir al desarrollo sustentable de la sociedad. En este contexto, el hidrógeno emerge como una alternativa promisoria, debido a su alta densidad energética, su combustión limpia y su capacidad de ser producida de fuentes renovables (únicas que le dan la característica de combustible limpio). En este contexto, la producción de hidrógeno a partir del reformado de bio-etanol con vapor de agua es una excelente opción para satisfacer la demanda de hidrógeno desde una fuente de energía renovable y ambientalmente amigable.El presente trabajo comprende la síntesis de metales soportados sobre materiales basados en ceria y la caracterización estructural, microestructural, textural y química de los mismos. Estos materiales fueron usados como catalizadores de la reacción de reformado de etanol con vapor de agua para la producción de hidrógeno.El soporte Ce0,8Zr0,2O2, se produjo empleando dos métodos de síntesis diferentes: uno clásico, conocido como co-precipitación (PI) y otro novedoso, que involucra el procesamiento mecanoquímico (HW). Se lograron tamaños de cristalitas de 6 nm por un método (Fig.1), y de 12 nm por el otro. Sobre ambos soportes se dispersaron las fases metálicas activas (Ru, Pd, Ag, Ni) por el método de impregnación. Los catalizadores se caracterizaron utilizando las técnicas de fisisorción de N2, difracción de rayos X de polvos (XRPD), HR-TEM, termogravimetría, Reducción a Temperatura Programada (TPR), quimisorción de CO, FTIR. Todos estos catalizadores fueron evaluados en la reacción de reformado de etanol con vapor de agua para la producción de hidrógeno. Los mejores resultados se obtuvieron con Ru/ Ce0,8Zr0,2O2, donde no se observó deposición de coque y presentó la más alta selectividad a hidrógeno. La adecuada combinación de las propiedades del soporte y de la interacción con la fase metálica, posibilita una alta dispersión del metal Ru y por ende una alta selectividad a hidrógeno, sin depósitos de coque y con una buena relación CO/CO2. Este constituye un resultado original y aunque este trabajo aporte muchos datos sobre el mecanismo de reacción, hasta la fecha se desconoce cuál es, por lo que este aspecto será abordado en futuras investigaciones.