Reforma de etanol para producción de hidrógeno: evaluación del efecto de la temperatura de reacción
Data
2014-11-06
Autores
Cortazzo Dorado, Ana Laura
Furtado, Andréia Cristina
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Resumo
Uno de los grandes desafíos en tema energético en la actualidad, es pensar y construir
alternativas a la matriz energética, basada en combustibles de origen fósil, una fuente no renovable.
Investigaciones recientes identifican al hidrógeno, como una de las mejores alternativas renovables
a este problema energético, además, la obtención de hidrógeno a partir de etanol es uno de los
caminos más prometedores por tratarse de una fuente renovable y que en América Latina cada vez
crece más la producción del mismo. Una ruta viable para la obtención del hidrógeno es el proceso
de reforma de etanol con vapor de agua, usando catalizadores a base de cobre (Cu) y níquel (Ni), los
cuales representan una alternativa favorable gracias a su alta actividad y su bajo precio,
independiente del soporte utilizado para dichos catalizadores. La reacción global que representa este
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proceso esta dada por:
C 2 H 5 OH ( g )+3H 2 O (g )→2CO 2 (g )+6H 2 (g )
Δ H 298 K =173,1 kJ /mol
Esta reacción de reforma trae consigo reacciones paralelas que afectan la pureza del hidrógeno, por
lo que es deseable encontrar las condiciones óptimas de reacción para minimizar las reacciones
indeseadas. Se sabe que son las condiciones termodinámicas del complejo sistema de reacciones los
que determinan la selectividad del hidrógeno, esto es, favorecer las condiciones para la reacción
deseada. En este contexto, se analizó la influencia de la temperatura de reacción, ya que la
selectividad del hidrógeno se ve afectada directamente por la temperatura, en la medida en que esta
influye en la velocidad de reacción. El estudio de mecanismos que permitan aumentar la
selectividad, anulando las reacciones indeseadas en el proceso de reforma, son fundamentales, así
como la presencia de catalizadores toma un lugar importante para conseguir la conversión completa
del etanol. Dentro de la revisión bibliográfica realizada, los resultados obtenidos fueron analizados
de tal forma de obtener una franja de temperaturas favorables a la selectividad del hidrógeno, a la
conversión del etanol y que disminuyan la formación de productos indeseados. Luego de la
investigación podemos concluir que las temperaturas que favorecen la producción de hidrógeno por
reforma de etanol con vapor de agua, se encuentran en el rango de 400°C a 600°C para
catalizadores de Níquel y Cobre. Algunos resultados escapan de este intervalo, esto puede deberse a
las especificidades de los catalizadores, ya que diferentes soportes son utilizados, y estos presentan
también actividades diferentes. También existe una influencia de la razón molar etanol/agua
alimentada, ya que no todos los casos analizados utilizan la misma proporción, así como las
condiciones iniciales del reactor. Agradecemos a UNILA por la bolsa de Iniciación Científica
concedida.
Descrição
Anais do III Encontro de Iniciação Científica da Unila - Sessão de Engenharia de Energias Renováveis - 06/11/14 – 15h50 às 18h30 - Unila-PTI - Bloco 09 – Espaço 02 – Sala 02
Palavras-chave
Energías renovables, Selectividad, Conversión, Catalizadores Ni-Cu