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Casos de investigación

La UCLM investiga la obtención de hidrógeno a partir de residuos de biomasa
30/01/2012

La Universidad de Castilla-La Mancha colabora en un proyecto que estudia la viabilidad técnica de la gasificación de biomasa acoplada a un proceso WGS (water-gas shift), un método prometedor de producción de hidrógeno a partir de biomasa. El trabajo, financiado por la empresa HUSESOLAR en el marco de un proyecto con el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), pretende abrir nuevas líneas de negocio para la empresa.

El hidrógeno constituye un vector energético de enorme interés y potencial futuro, siendo la producción del mismo a través de fuentes renovables uno de los aspectos que requiere mayor atención y esfuerzos en I+D. Partiendo de esta base, los investigadores de la UCLM llevaron a cabo una exhaustiva revisión bibliográfica y tecnológica sobre el estado del arte de la producción de hidrógeno y un estudio de potencial energético de biomasa en las áreas de interés de la empresa. Después seleccionaron los tipos de biomasa más adecuados para la realización del proyecto consistentes en orujo de uva y sarmiento, fuentes de energía renovable y abundante. También se realizó un exhaustivo estudio experimental para analizar el proceso de gasificación de dichos combustibles con el objetivo de seleccionar las condiciones operativas conducentes, tratando por un lado, de maximizar la producción de hidrógeno en el gas de síntesis y, por otro, de maximizar la eficiencia del proceso y la calidad del gas obtenido. Por último, y empleando los resultados de la tarea anterior, se llevó a cabo un estudio del proceso WGS con el fin de enriquecer el contenido en hidrógeno del gas (transformación del CO en H2 mediante un proceso catalítico). Para ello se ensayaron catalizadores comerciales de alta, media y baja temperatura y se seleccionaron las condiciones operativas óptimas del reactor catalítico (temperatura, relación vapor/CO, velocidad espacial y composición del gas de síntesis).

El proyecto ha estado liderado por los profesores Juan José Hernández Adrover y Magín Lapuerta Amigo, y en él ha participado el Grupo de Combustibles y Motores de la UCLM, que dispone de personal e instalaciones tanto en el Instituto de Energías Renovables de Albacete como en la E.T.S. Ingenieros Industriales de Ciudad Real. La mayor parte del trabajo se ha llevado a cabo en la planta piloto de gasificación ubicada en esta ciudad.


Una alternativa con mucho futuro

Según Hernández Adrover, “dentro de los procesos de producción de hidrógeno a partir de biomasa, se considera que el más energético y económicamente viable es la gasificación acoplada a un proceso water-gas shift. Sin embargo, frente a los procesos de producción a partir de combustibles fósiles, esta vía de producción aún no ha tenido el desarrollo industrial oportuno debido a los mayores costes de capital, a la falta de madurez tecnológica y a la falta de experiencia en el uso de la biomasa, por lo que se necesita aún un esfuerzo de investigación muy importante en este campo”. La obtención de hidrógeno por gasificación de biomasa tiene la ventaja sobre el procedimiento clásico de emplear un residuo y no materia prima química, convirtiéndose por tanto, en una alternativa que presenta un futuro muy esperanzador.

El trabajo realizado ha permitido la selección de las condiciones de operación más adecuadas que deberán ahora ser ensayadas en gasificadores a escala piloto o semi-industrial, así como la identificación de los problemas de operación más relevantes. Tras los estudios realizados a nivel de laboratorio, sería necesario llevar a cabo una segunda fase de escalado a nivel industrial para realizar una evaluación técnico-económica del proceso a gran escala. Por ello, y tras los buenos resultados aportados por el proyecto, tanto la empresa como el CDTI ven factible la posibilidad de seguir con la colaboración mediante la realización de ensayos en gasificadores industriales existentes, para lo cual se está elaborando una propuesta de trabajo que será presentada en los próximos meses.

Además, algunos de los resultados obtenidos tanto en este proyecto como en otros en los que participa el grupo de investigación relacionados con la gasificación de biomasa han sido publicados en revistas ISI (Fuel Processing Technology, Energy & Fuels, Global NEST Journal, etc.) y/o presentados en congresos internacionales (European Biomass Conference & Exhibition, Int. Conference on Environmental Science and Technology, etc.). 

                                                   

                                                       

                                                    Imagen del grupo que ha llevado a cabo la investigación.

Agencia de Prensa Científica-UCLM, 30 de enero de 2012

 


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