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Sobre la escalabilidad de una unidad de membrana para la separación de hidrógeno ultrapuro

Autores: Narcisi, Vincenzo; Farina, Luca; Santucci, Alessia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Sobre la escalabilidad de una unidad de membrana para la separación de hidrógeno ultrapuro


Categoría

Energía

Subcategoría

Energías renovables

Palabras clave

Hidrógeno
Permeación
Aleaciones a base de Pd
Laboratorios ENEA Frascati
Escalabilidad
Membranas de tubo único

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La permeación de hidrógeno despertó un renovado interés en la segunda mitad del siglo XX debido a las características favorables de este elemento como factor energético. Además, aplicaciones de nicho como la fusión nuclear ganaron atención por la máxima selectividad asegurada por membranas metálicas densas auto soportadas, especialmente aquellas que consisten en aleaciones a base de Pd. En este marco, los laboratorios de ENEA Frascati tienen décadas de experiencia en la fabricación, integración y operación de permeadores de Pd-Ag. La mayoría de las investigaciones experimentales se realizaron en membranas de tubo único, demostrando su rendimiento bajo condiciones operativas relevantes. Hoy en día, una vez que se ha demostrado la aplicabilidad de esta tecnología, debe verificarse la escalabilidad de la experiencia de tubo único en unidades de escala media y grande. Para ello, los laboratorios de ENEA Frascati han diseñado y construido un permeador de múltiples tubos, denominado Reactor de Membrana de Escala Media (MeSMeR), centrado en la evaluación de la escalabilidad. En este trabajo, los resultados obtenidos con la instalación MeSMeR se han comparado con campañas experimentales anteriores realizadas en unidades de tubo único, y se ha demostrado la escalabilidad de los resultados de permeación. Además, se han realizado simulaciones post-prueba basadas en modelado de elementos finitos de tubo único, demostrando la escalabilidad de los resultados numéricos y la posibilidad de utilizar esta herramienta para procedimientos de diseño de escalado.

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