ÀMBIT
Producció d’hidrogen
Nivell de Maduresa
TRL 4
Nivell de Desenvolupament
Prototip
Reformador d’alcohols amb reactor catalític de membrana amb sistema de control
Entitat:
S’ha desenvolupat una planta pilot a escala laboratori d’un reformador de mescles d’alcohols en aigua per a produir hidrogen a partir de reaccions catalítiques. La producció d’hidrogen es realitza en un reactor catalític de membrana equipat amb membranes metàl·liques Pd–Ag que aconsegueix produir i purificar l’hidrogen en una única operació unitària. A partir dels resultats experimentals obtinguts en condicions operatives reals, s’han pogut desenvolupar models predictius del comportament del reactor catalític de membrana, que ens ha permès implementar-hi un controlador Proporcional Integral (PI) per tal de controlar de forma molt acurada i robusta la consigna producció d’hidrogen fixada des del panell de control informàtic del reformador.
Repte que resol
Producció d’hidrogen in situ de manera controlada a partir de la introducció controlada de cabals de mescles aigua/metanol dins del reactor catalític de membrana (core del procés), obtenint un cabal d’hidrogen 100% pur amb el qual podem alimentar una pila de combustible, amb una operació sostinguda del sistema. Resposta molt robusta del programari desenvolupat, compatible amb la demanda d’un stack de piles de combustible que podrien donar electricitat a un vehicle. El prototip permet simplificar la producció in situ en vehicles, on calia que després del reactor catalític de reformació s’hi acoblessin múltiples reactors catalític per a la purificació d’hidrogen, a partir de reaccions d’oxidació preferencial de CO, que afegien una complexitat superior als sistemes dissenyats.
Àmbit d'aplicació
Pot tenir interès en el sector de la producció d’hidrogen – indústria de l’energia, amb aplicacions d’emmagatzematge d’energia i vehicles d’hidrogen. La reformació del metanol amb vapor d’aigua és un procés d’interès rellevant per a la indústria de l’automoció.
Publicacions principals
- A. Cifuentes, L. Soler, R. Torres, J. Llorca. Methanol steam reforming over PdZn/ZnAl2O4/Al2O3 in a catalytic membrane reactor: An experimental and modelling study. International Journal of Hydrogen Energy 2022, 47, 11574-11578.
- A. Cifuentes, M. Serra, R. Torres, J. Llorca. Experimental Control of a Methanol Catalytic Membrane Reformer. Reactions 2023, 4, 702–712
Projectes relacionats
- HYNTERCAT. Ref. PID2021-124572OB-C31. Títol: Tecnologías energéticas del hidrógeno impulsadas por ingeniería de interfaz de catalizadores amorfos/cristalinos. Entitat finançadora: MICINN. Investigadors principals: Lluís Soler i Jordi Llorca
Altres tecnologies relacionades
