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 debido fundamentalmente a su uso en celdas de combustible. Una alternativa para su producción es el reformado de etanol dado su característica de materia prima renovable que puede ser producida por fermentación de biomasa. El desafío, es encontrar catalizadores activos, selectivos y estables para la reacción mencionada. Los catalizadores a base de Co, tales como Co/Al2O3, han resultado ser muy activos, pero presentan desactivación por deposición de carbón. En este trabajo se presenta la preparación, caracterización y propiedades catalíticas en la reacción de reformado de etanol del sistema ternario Co-Zn-Al. Los catalizadores fueron preparados por el método de complejación del ácido cítrico, con 18 y 25 % de Co con una relación Zn:Al constante, y caracterizados por TG, AAS, SBET, DRX, IR y RTP. Los patrones de difracción de las muestras calcinadas a 700°C, indican la formación de la espinela ZnAl2O4, como así también a la presencia de Co3O4 y/o formación de CoAl2O4 cuyas líneas de reflexión son coincidentes. No se puede descartar la formación de alúmina. Las superficies específicas son del orden de 20 m2g-1 para ambas muestras. Los perfiles de reducción térmica programada, presentan dos bandas de consumo de H2, el pico a baja temperatura, entre 440º y 540ºC, puede atribuirse a la reducción de Co3O4 mientras que el pico a más alta temperatura, entre 600º y 700ºC, puede asociarse a especies Co fuertemente interaccionadas con la espinela ZnAl2O4. Bajo condiciones de reformado a 500º y 600ºC, los dos catalizadores Co-Zn-Al son igualmente activos con conversiones de etanol del 100%. Los principales productos carbonosos a 500ºC, para ambos catalizadores fueron, CH (C3H6O, C3H6 y C2H4, etc.), además de CO2, CH4 y en menor cantidad CO. El rendimiento a H2 no cambia significativamente. A 600ºC CH4, CO y CO2 aumentan debido a la disminución CH. Sin embargo, cuando la temperatura de reacción es de 600ºC, se observan diferencias en el comportamiento catalítico. Para el catalizador con 18% de Co una disminución en los productos conteniendo carbón y un aumento en la selectividad a H2 es observada.