Diseño Preliminar de Equipos para la Producción de Hidrógeno a Bordo mediante Reformado con Vapor en Reactores de Membrana de Paladio
Autores: Holgado, Marina; Alique, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Diseño Preliminar de Equipos para la Producción de Hidrógeno a Bordo mediante Reformado con Vapor en Reactores de Membrana de Paladio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Hidrógeno
Portador de energía
Fuentes renovables
Almacenamiento
Infraestructura
Reactores de membrana de Pd
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El hidrógeno, como portador de energía, puede desempeñar un papel principal en la transición hacia un nuevo modelo energético basado en fuentes renovables. Sin embargo, su aplicación en el sector del transporte está limitada por su difícil almacenamiento y la falta de infraestructura para su distribución. La producción de H a bordo se propone como una posible solución a estos problemas, especialmente en el caso de considerar materias primas renovables como el bioetanol o el biometano. Este trabajo aborda un primer enfoque para analizar la viabilidad de estas alternativas utilizando reactores de membrana de Pd en vehículos de celdas de combustible de membrana de electrolito polimérico (PEM-FC). Se ha demostrado que el uso de reactores de membrana a base de Pd mejora la productividad de hidrógeno y proporciona suficiente hidrógeno puro para satisfacer los requisitos de la PEM-FC en un solo paso. Ambas alternativas parecen ser viables, aunque la producción de hidrógeno a bordo basada en metano ofrece algunas ventajas adicionales. En este caso, es posible generar 1.82 kmol h de H puro para alimentar la PEM-FC mientras se minimizan las emisiones de CO a 71 g CO/100 km. Este valor estaría por debajo de los futuros límites de emisiones propuestos por la Unión Europea (UE) para el año 2020. En este caso, las condiciones de operación del reformador a bordo son T = 650 grados C, P = 10 bar y HO/CH = 2.25, requiriendo 1 kg de carga de catalizador y un área de membrana de 1.76 m.
Descripción
El hidrógeno, como portador de energía, puede desempeñar un papel principal en la transición hacia un nuevo modelo energético basado en fuentes renovables. Sin embargo, su aplicación en el sector del transporte está limitada por su difícil almacenamiento y la falta de infraestructura para su distribución. La producción de H a bordo se propone como una posible solución a estos problemas, especialmente en el caso de considerar materias primas renovables como el bioetanol o el biometano. Este trabajo aborda un primer enfoque para analizar la viabilidad de estas alternativas utilizando reactores de membrana de Pd en vehículos de celdas de combustible de membrana de electrolito polimérico (PEM-FC). Se ha demostrado que el uso de reactores de membrana a base de Pd mejora la productividad de hidrógeno y proporciona suficiente hidrógeno puro para satisfacer los requisitos de la PEM-FC en un solo paso. Ambas alternativas parecen ser viables, aunque la producción de hidrógeno a bordo basada en metano ofrece algunas ventajas adicionales. En este caso, es posible generar 1.82 kmol h de H puro para alimentar la PEM-FC mientras se minimizan las emisiones de CO a 71 g CO/100 km. Este valor estaría por debajo de los futuros límites de emisiones propuestos por la Unión Europea (UE) para el año 2020. En este caso, las condiciones de operación del reformador a bordo son T = 650 grados C, P = 10 bar y HO/CH = 2.25, requiriendo 1 kg de carga de catalizador y un área de membrana de 1.76 m.