Membranas cerámicas que conducen protones para la producción de hidrógeno a través de calor descarbonizado: visión general y perspectivas
Autores: Buonomenna, Maria Giovanna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Membranas cerámicas que conducen protones para la producción de hidrógeno a través de calor descarbonizado: visión general y perspectivas
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Membranas cerámicas que conducen protones
Conductividad de iones de hidrógeno
Reactores de membrana
Reformado de vapor de metano
Electrólisis
Producción de hidrógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las membranas cerámicas que conducen protones muestran una alta conductividad de iones de hidrógeno en el rango de temperatura de 300 a 700 grados Celsius. Están atrayendo una atención significativa debido a sus características relevantes en comparación con las membranas cerámicas que conducen iones de oxígeno a temperaturas más altas y los polímeros que conducen protones a temperaturas más bajas. El objetivo de esta revisión es integrar los fundamentos de las membranas cerámicas que conducen protones con dos de sus aplicaciones relevantes, es decir, reactores de membrana (PCMRs) para la reforma de vapor de metano (SMR) y electrólisis (PCEC). Ambas aplicaciones facilitan la producción de H2 puro en la lógica de intensificación de procesos a través de calor descarbonizado. En primer lugar, se ofrece una visión general de los diversos tipos de producción de hidrógeno. Se presentan los fundamentos de las membranas cerámicas que conducen protones y sus aplicaciones en PCMRs para SMR y PCEC reversible (RePCEC), respectivamente. En particular, los RePCECs son de particular interés cuando la generación de energía renovable supera la demanda, ya que el exceso de energía eléctrica se convierte en energía química en el modo de celda de electrólisis, representando así una solución atractiva para la conversión de energía y el almacenamiento a escala de red.
Descripción
Las membranas cerámicas que conducen protones muestran una alta conductividad de iones de hidrógeno en el rango de temperatura de 300 a 700 grados Celsius. Están atrayendo una atención significativa debido a sus características relevantes en comparación con las membranas cerámicas que conducen iones de oxígeno a temperaturas más altas y los polímeros que conducen protones a temperaturas más bajas. El objetivo de esta revisión es integrar los fundamentos de las membranas cerámicas que conducen protones con dos de sus aplicaciones relevantes, es decir, reactores de membrana (PCMRs) para la reforma de vapor de metano (SMR) y electrólisis (PCEC). Ambas aplicaciones facilitan la producción de H2 puro en la lógica de intensificación de procesos a través de calor descarbonizado. En primer lugar, se ofrece una visión general de los diversos tipos de producción de hidrógeno. Se presentan los fundamentos de las membranas cerámicas que conducen protones y sus aplicaciones en PCMRs para SMR y PCEC reversible (RePCEC), respectivamente. En particular, los RePCECs son de particular interés cuando la generación de energía renovable supera la demanda, ya que el exceso de energía eléctrica se convierte en energía química en el modo de celda de electrólisis, representando así una solución atractiva para la conversión de energía y el almacenamiento a escala de red.