Recuperació energètica dels fums residuals d'un reformador de membrana de producció d’hidrogen
Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2011-03
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 3.0 Espanya
Abstract
El pressent estudi gira al voltant d’un reformador de membrana de producció d’hidrogen
alimentat amb etanol i aigua, el qual es troba a l’Institut de Tècniques Energètiques de la
Universitat Politècnica de Catalunya. En ell es du a terme la reformació de l’etanol per
formar hidrogen i altres gasos. En aquest punt és on entra en joc la membrana actuant com a
un filtre de manera que divideix els productes de la reformació en hidrogen pur (element
filtrat) i gasos residuals (elements no filtrats).
Aquest hidrogen d’elevada puresa és ideal per a ser subministrat a una pila de combustible
de baixa temperatura per tal de produir electricitat. Tots els elements exposats configuren
un conjunt de potencial implantació en aplicacions mòbils, tant per la seva mida reduïda i
compacta com pel fet que l’etanol és un combustible líquid, a més, és renovable ja que pot ser
obtingut a partir de la biomassa.
Amb aquest projecte s’ha pretès, per una banda, justificar, mitjançant el plantejament de
l’estat de l’art, com lo exposat anteriorment és una via òptima per a obtenir hidrogen
per a aplicacions portàtils i alhora com aquesta tecnologia entra en clara competència
amb les bateries convencionals. I per l’altre s’ha estudiat el cas pràctic, centrat en
l’esmentat reformador, consistent en dur a terme una anàlisi de la viabilitat termodinàmica
d’aprofitar els gasos residuals, que actualment es llencen a l’atmosfera, cremant-los en una
combustió catalítica, per d’aquesta manera aportar la calor requerida pel procés.
S’ha arribat a la conclusió que la tecnologia que ocupa el present projecte, des del punt de
vista d’eficiència energètica i sostenibilitat, és més que prometedora ja que els
biocombustibles jugaran un paper important en el subministrament energètic i la seva
utilització en piles de combustible, mitjançant la seva conversió a hidrogen, és una via
eficient i alternativa tant als motors tèrmics com elèctrics alimentats amb bateries.
Mitjançant càlculs termoquímics i l’anàlisi de possibles configuracions del disseny del nou
dispositiu autotèrmic, s’ha arribat a la conclusió que és viable des del punt de vista
termodinàmic però que, a causa de la ràpida cinètica de la combustió d’hidrogen i les
elevades temperatures de treball (400ºC – 600ºC), poden aparèixer problemes de
transferència de calor alhora d’acoblar la demanda i el subministrament de calor o en
aconseguir un aïllament efectiu per a evitar grans pèrdues de calor (sobretot per a dispositius
petits).
MatèriesHydrogen as fuel, Fuel cells, Membranes (Technology), Hidrogen com a combustible, Piles de combustible, Membranes (Tecnologia)
TitulacióENGINYERIA INDUSTRIAL (Pla 1994)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Memoria_PFC.pdf | Memòria | 3,005Mb | Visualitza/Obre | |
Annex_PFC.pdf | Annex | 137,2Kb | Visualitza/Obre |