Producción de hidrógeno a partir de biogás mediante reformado seco del metano y steam-iron. Influencia de la composición del sólido y de las variables de operación

Hydrogen Production from Biogas by Methane Dry Reforming and Steam-Iron – Influence of Solid Composition and Operation Variables

La principal característica del reformado seco del metano es que el reformado se produce en ausencia de agua, como su nombre lo indica, empleando en su lugar dióxido de carbono. El principal atractivo de esta forma de reformado reside en que se elimina el dióxido de carbono de la corriente gaseosa, disminuyendo así las emisiones gaseosas que producen el efecto invernadero y además se reducen las emisiones de metano que perjudican gravemente la capa de ozono. Por su parte, el proceso redox conocido como steam-iron es una prometedora alternativa para el almacenamiento y suministro de hidrógeno puro exento de CO y CO₂; consta de dos etapas: en la primera se produce una reducción de óxidos metálicos y en la segunda tiene lugar una oxidación empleando vapor de agua para liberar hidrógeno.

En esta investigación se estudió la producción de hidrogeno a partir de corrientes de biogás mediante el uso de óxidos metálicos a través del reformado seco del metano contenido en el biogás y del proceso steam-iron. Para llevarla a cabo, se utilizó un sistema termogravimétrico que contabilizó las variaciones de masa debidas a los procesos de reducción-oxidación que tienen lugar; también se empleó un espectrómetro de masas para medir de forma cualitativa la evolución de las especies gaseosas presentes en el proceso.

Como punto de partida se tomó al óxido ternario Fe₂O₃- Al₂O₃- CeO₂ (en proporciones 98%-1,75%-0,25% respectivamente). La lentitud del proceso de reformado seco de metano a partir de este oxido hizo necesario el uso de un catalizador; en este caso se empleó uno de Ni que se añadió de distintas formas al óxido ternario de partida. Todos los sólidos empleados en este proyecto se han sintetizado en laboratorio mediante el método de los citratos.

Energy from algae using microbial fuel cells

Energía a partir de algas usando celdas microbianas de combustible

Las celdas microbianas de combustible (microbial fuel cells, MFC) ofrecen una forma alternativa de obtener electricidad a partir de la hidrólisis y la fermentación de las algas en una unidad de proceso única. Estas celdas consisten en un ánodo y un cátodo conectados por una carga (usualmente un resistor en estudios a escala laboratorio). El ánodo contiene cultivos puros o mixtos de microorganismos que se utilizan para catalizar la descomposición de materia orgánica en electrones y protones. La potencia se genera a través de la reducción del oxígeno u otro químico en el cátodo.

En esta investigación se examinó la producción de bioelectricidad a partir de un fitoplancton (Chlorella vulgaris) y un macrófito (Ulva lactuva) en celdas microbianas de combustible de cámara simple. Estas celdas se alimentaron con las dos algas en forma de polvo, obteniéndose diferencias en la recuperación de energía, la eficiencia de degradación y las densidades de potencia. C. vulgaris produjo mayor generación de energía por masa de sustrato (2,5 kWh/kg), aunque U. lactuva se degradó en mayor grado en un ciclo batch (73±1% DQO).