Actualmente, la mayor parte del hidrógeno producido proviene de combustibles fósiles,
fuentes de energía no renovables. Sin embargo, una manera prometedora de utilizar el
etanol, que puede obtenerse por vías biológicas, es el proceso de reformado de etanol con
vapor para producir hidrógeno que pueda transferirse a una celda de combustible para
generar electricidad.
El presente proyecto estudia la operación de un dispositivo para la producción de hidrógeno
en la microescala, a través del reformado de etanol con vapor. El citado dispositivo es un
microreactor que contiene en su interior tres membranas de silicio dispuestas en serie, las
cuales constan de un arreglo totalmente regular de microcanales paralelos de 3.3
micrómetros de diámetro, 210 micrómetros de largo, y una densidad de canales de 40000
canales/mm2. En las paredes de dichos canales se deposita un catalizador de cobalto,
adecuado para llevar a cabo la reacción de reformado de etanol con vapor a temperaturas
moderadas. El hidrógeno producido podría ser utilizado, tras un adecuado proceso de
purificación, como alimentación de una microcelda de combustible para aplicaciones
portátiles.
Este trabajo abarca la preparación del catalizador, el montaje del reactor, y la elección y
puesta a punto de la periferia necesaria para el funcionamiento del reactor (sistema de
alimentación, sistema de evaporación, carcasa del reactor, sistema de condensación,
unidad de análisis). El comportamiento catalítico del microreactor de reformado con
respecto a actividad, selectividad y estabilidad se cuantifica a través de los datos obtenidos
a lo largo de ca. 200 horas de pruebas de reacción.
El dispositivo objeto de estudio se muestra adecuado para el reformado de etanol con
vapor, obteniendo conversiones de etanol prácticamente completas y muy altas
producciones específicas de hidrógeno (por unidad de volumen del reactor) a 500ºC. A
pesar de los bajos tiempos de residencia, el enorme área específica de contacto permite
dichas altas productividades de H2, presentando también perfiles de selectividades
satisfactorios. Se verifica, además, una excelente estabilidad del sistema. De hecho, tras
más de 200 horas de operación no se observan signos de desactivación.
