Modelado cinťico y matemt̀ico de la reaccin̤ de gasificacin̤ catalt̕ica de la glucosa en agua en condiciones supercrt̕icas para la produccin̤ de hidrg̤eno
El hidrg̤eno producido a partir de la biomasa procedente de los residuos de la planta de banano es considerado como un combustible altamente eficiente. Uno de los mťodos ms̀ limpios para su obtencin̤ es la gasificacin̤ catalt̕ica en agua en condiciones supercrt̕icas, en donde se transforman los pol...
Saved in:
| Other Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | Spanish |
| Subjects: | |
| Online Access: | Modelado cinťico y matemt̀ico de la reaccin̤ de gasificacin̤ catalt̕ica de la glucosa en agua en condiciones supercrt̕icas para la produccin̤ de hidrg̤eno |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | El hidrg̤eno producido a partir de la biomasa procedente de los residuos de la planta de banano es considerado como un combustible altamente eficiente. Uno de los mťodos ms̀ limpios para su obtencin̤ es la gasificacin̤ catalt̕ica en agua en condiciones supercrt̕icas, en donde se transforman los polisacr̀idos constitutivos de la biomasa (celulosa, hemicelulosa y lignina) en productos gaseosos de elevado valor. En el desarrollo de la reaccin̤ de gasificacin̤ es importante el diseǫ de un reactor de forma que este proporcione el hidrg̤eno de manera segura y respetuosa con el medio ambiente. De los elementos que determinan el diseǫ de un reactor, en este artc̕ulo se estudiaron la cinťica intrn̕seca y el balance de materia. En la cinťica de la reaccin̤ se tom ̤como compuesto modelo de la biomasa a la glucosa, por ser el grupo estructural representante de la celulosa. Se develaron las diferentes reacciones intermedias que influyen en el rendimiento a hidrg̤eno. Posteriormente, se plante ̤la ecuacin̤ de balance diferencial para la glucosa, modelo matemt̀ico que fue resuelto mediante Fortran 95 aplicando el algoritmo numřico de Thomas. Los resultados obtenidos revelaron que a fracciones ms̀icas ms̀ bajas de glucosa los niveles de conversin̤ son ms̀ elevados.1. Introduccin̤La produccin̤ de hidrg̤eno es considerada de vital importancia para la sociedad actual. Constituye una de las alternativas limpias, seguras y fiables para la transicin̤ energťica entre el uso de combustibles fs̤iles y las energa̕s renovables[1]. El hidrg̤eno es un vector energťico con muy bajas emisiones de gases de efectoinvernadero, por lo que el impacto medioambiental depender ̀de [2]:La fuente de energa̕.La tecnologa̕ empleada para su obtencin̤.Con respecto a la fuente de energa̕, el 96 % de la produccin̤ mundial de H2 proviene de materias primas fs̤iles. Actualmente, se est ̀considerando a la biomasa por ser un recurso alternativo y renovable como materia prima para la obtencin̤ de H2. Entre los diversos tipos de biomasa, se encuentran los residuos de la produccin̤ agrc̕ola de diversos cultivos como banano, arroz, cacao, maz̕ y caą de azc͠ar. Al ser el Ecuador uno de los mayores productores a nivel mundial de banano, la biomasa proveniente de los residuos de campo (pseudotallo y hojas) y de procesamiento (raquis) presentan un potencial energťico que debe ser aprovechado [3]. Se estima que a nivel nacional se producen 4.926.095,60 ton/aǫ de estos residuos, que representan un potencial energťico de 62.231,77 TJ/aǫ, de acuerdo a la informacin̤ presentada por el Atlas Bioenergťico del Ecuador 2014.En cuanto a la tecnologa̕ y en funcin̤ de la tasa de emisin̤ de carbono, existen tres rutas para la produccin̤ de H2[4]: a) las que tienen una tasa positiva neta de emisin̤ de CO2, como el reformado a base de vapor y el reformado autotřmico de hidrocarburos, b) las que son libres de emisiones de CO2, como la descomposicin̤ y aromatizacin̤ del metano, y c) las que tienen emisiones neutrales de CO2, como la gasificacin̤ de la biomasa, la pirl̤isis de los bio-oils y el reformado en fase acuosa de los azc͠ares [3], denominǹdose as ̕debido a que todo el CO2 que se libera durante el proceso de produccin̤ del H2 es consumido por las plantas, que luego constituirǹ la fuente de biomasa del proceso [5]. Entre las tecnologa̕s de emisiones neutrales de CO2 se encuentra la gasificacin̤ de la biomasa [6]. Este procedimiento se realiza a elevadas temperaturas y produce una mezcla de gases como H2, CO, CH4, N2, CO2, O2 e hidrocarburos gaseosos as ̕como pequeąs cantidades de alquitrǹ, carbn̤ vegetal y cenizas, conteniendo H2 y CO en mayor cantidad, los cuales son llamados en conjunto gas de sn̕tesis [7]. Sin embargo, la gasificacin̤ de la biomasa para la generacin̤ de H2 afronta algunos problemas tecnolg̤icos como la formacin̤ de alquitrǹ [8, 9] y la humedad presente que afecta tanto a la calidad del gas producido como a la eficiencia del proceso [9]. |
|---|---|
| ISBN: | 1390-1869 (versin̤ impresa) ; 2631-2948 (versin̤ online) |