Producción de hidrógeno a partir de etanol empleando catalizadores de CoZnAl

M. NOELIA BARROSO; MANUEL F. GOMEZ; LUIS A. ARRÚA; M. CRISTINA ABELLO

Posadas, Misiones

Congreso; 2º Congreso Nacional – 1º Congreso Iberoamericano de Hidrógeno y Fuentes sustentables de Energía, HYFUSEN 2007; 2007

Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable - CNEA y Cedit

La demanda de hidrógeno a nivel mundial está creciendo año a año y su empleo en celdas de combustibles ha despertado el interés por el desarrollo de nuevas alternativas para su producción. Una vía atractiva es la generación de H2 por la reacción de reformado de etanol dado que se trata de una materia prima renovable producida por fermentación de biomasa. El desafío es encontrar catalizadores activos, selectivos y estables para esta reacción. En este trabajo se presentan la preparación, caracterización y propiedades catalíticas en la reacción de reformado de etanol empleando el sistema ternario Co-Zn-Al. Los catalizadores son preparados, por el método del citrato, con 18 y 25 % en peso de Co y una relación Zn:Al constante. Los patrones de difracción de las muestras frescas indican la formación de la espinela ZnAl2O4, como así también la presencia de Co3O4 y/o formación de CoAl2O4 cuyas líneas de reflexión son coincidentes. Las superficies específicas son del orden de 20 m2g-1 y sus perfiles de reducción térmica programada presentan dos bandas de consumo de H2, un pico entre 440º y 540ºC que puede atribuirse a la reducción de Co3O4  y un pico entre 600º y 700ºC que puede asociarse a especies Co fuertemente interaccionadas con la espinela ZnAl2O4. A 500º y 600ºC, los dos catalizadores son igualmente activos bajo condiciones de reformado con conversiones de etanol del 100%. A 500 °C, los principales productos carbonosos son CH (C3H6O, C3H6, C2H4, etc.), CO2, CH4 y en menor cantidad CO. El rendimiento a H2 es de 2.3 mol H2/mol ETOH alimentado y no cambia significativamente con la carga de Co. Cuando la temperatura de reacción es 600 ºC se observan diferencias en el comportamiento catalítico, en particular en CH4. Los principales productos son CO, CO2 y CH4 debido a una fuerte disminución o a la no formación de CH. La selectividad a H2  en estas condiciones es del orden de 80% para ambos catalizadores.