Producción de Hidrógeno Basada en Membranas: Una Evaluación Tecno-Económica de Costos y Viabilidad
Autores: Pg Haji Omar Ali, Dk Nur Hayati Amali; Suhaimi, Hazwani; Abas, Pg Emeroylariffion
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Producción de Hidrógeno Basada en Membranas: Una Evaluación Tecno-Económica de Costos y Viabilidad
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Hidrógeno
Producción
Basado en membranas
SMR
PSA
Eficiencia de costos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
A medida que la transición global hacia una economía baja en carbono se acelera, el hidrógeno está emergiendo como una fuente de energía crucial. Entre los métodos convencionales de producción de hidrógeno, la reforma de metano con vapor (SMR), comúnmente emparejada con la adsorción por oscilación de presión (PSA) para la purificación de hidrógeno, se destaca debido a su infraestructura establecida y madurez tecnológica. Este análisis técnico-económico integral se centra en la producción de hidrógeno basada en membranas, evaluando cuatro configuraciones, a saber, SMR, SMR con PSA, SMR con una membrana de paladio y SMR con una membrana cerámica-carbonato acoplada a un sistema de captura de carbono (CCS). Se evaluó el costo del ciclo de vida (LCC) de cada configuración analizando factores clave, incluyendo la tasa de producción, los precios del hidrógeno, los costos de equipos y los gastos de mantenimiento. También se realizó un análisis de sensibilidad para identificar los principales impulsores de costos que influyen en el LCC, proporcionando información sobre la viabilidad económica y operativa de cada configuración. El análisis revela que SMR con PSA tiene el LCC más bajo y es significativamente más rentable que las configuraciones que involucran las membranas de paladio y cerámica-carbonato. SMR con una membrana cerámica-carbonato acoplada a CCS también demuestra ser la más sensible a las variaciones de energía debido a su extensa infraestructura y requerimiento energético. El análisis de sensibilidad confirma que SMR con PSA proporciona consistentemente la mayor eficiencia de costos bajo condiciones variables. Estos hallazgos subrayan el equilibrio crítico entre la eficiencia de costos y las consideraciones ambientales en la adopción de tecnologías de producción de hidrógeno basadas en membranas.
Descripción
A medida que la transición global hacia una economía baja en carbono se acelera, el hidrógeno está emergiendo como una fuente de energía crucial. Entre los métodos convencionales de producción de hidrógeno, la reforma de metano con vapor (SMR), comúnmente emparejada con la adsorción por oscilación de presión (PSA) para la purificación de hidrógeno, se destaca debido a su infraestructura establecida y madurez tecnológica. Este análisis técnico-económico integral se centra en la producción de hidrógeno basada en membranas, evaluando cuatro configuraciones, a saber, SMR, SMR con PSA, SMR con una membrana de paladio y SMR con una membrana cerámica-carbonato acoplada a un sistema de captura de carbono (CCS). Se evaluó el costo del ciclo de vida (LCC) de cada configuración analizando factores clave, incluyendo la tasa de producción, los precios del hidrógeno, los costos de equipos y los gastos de mantenimiento. También se realizó un análisis de sensibilidad para identificar los principales impulsores de costos que influyen en el LCC, proporcionando información sobre la viabilidad económica y operativa de cada configuración. El análisis revela que SMR con PSA tiene el LCC más bajo y es significativamente más rentable que las configuraciones que involucran las membranas de paladio y cerámica-carbonato. SMR con una membrana cerámica-carbonato acoplada a CCS también demuestra ser la más sensible a las variaciones de energía debido a su extensa infraestructura y requerimiento energético. El análisis de sensibilidad confirma que SMR con PSA proporciona consistentemente la mayor eficiencia de costos bajo condiciones variables. Estos hallazgos subrayan el equilibrio crítico entre la eficiencia de costos y las consideraciones ambientales en la adopción de tecnologías de producción de hidrógeno basadas en membranas.