Informe final del proyecto: Producción de hidrógeno de alta pureza a partir de biogás combinando procesos de reformado y steam-iron

Abstract

El proyecto contempló el estudio de la valorización de biogás (recurso renovable existente en el país y en la región), mediante la combinación de los procesos de reformado y steam-iron para la producción de hidrógeno de alta pureza. Durante el reformado, el biogás (CH4+CO2) es transformado a gas de síntesis (H2+CO) utilizando un catalizador adecuado. Este gas de síntesis se utiliza para reducir un óxido de hierro (Fe2O3). Luego mediante el pasaje de agua vapor se puede regenerar el óxido y se libera hidrógeno de alta pureza. Como catalizador de reformado se utilizó rodio que se encuentra soportado en un óxido mixto Y2Ti2O7. Se evaluaron cantidades de rodio de 0,5, 1 y 2% en peso y diferentes temperaturas de reacción. Como transportador de oxígeno se utilizó además de Fe2O3, mezclas con TiO2 (5 y 10%) para reducir los fenómenos de sinterización asociados a estos óxidos durante varios ciclos de reducción/oxidación. También se evaluó la influencia de H2S, que puede estar presente en el biogás, sobre la actividad de los catalizadores de reformado. El catalizador con un 1% de rodio es suficiente para reducir los transportadores de oxígeno a 700 °C durante 1 hora. La oxidación es también durante 1 hora pero a 500 °C. Utilizando Fe2O3 la cantidad de hidrógeno liberada se reduce un 47% luego de 10 ciclos reducción/oxidación. La presencia de 5% de TiO2 junto con el Fe2O3 permite estabilizar esa liberación de hidrógeno, solo viéndose reducida en un 17%. La presencia de H2S en el biogás, incluso en cantidades muy bajas (50,100 ppm) provoca una desactivación de los catalizadores muy importante.