COMBUSTIBLES SOLARES Y PROCESOS INDUSTRIALES A ALTA TEMPERATURA

PHISICO2: Producción Limpia de Hidrógeno: Alternativas sin emisiones de CO2

Participantes: Universidad Rey Juan Carlos, CSIC, INTA, REPSOL, HYNERGREEN y CIEMAT.

Contacto: David Serrano; david.serrano@urjc.es

Contacto CIEMAT : Rocio.Fernandez; rocio.fernandez@ciemat.es

Financiación: Proyecto de cooperación financiado por el IV PRICIT-Plan Regional de Ciencia y Tecnología de la Comunidad de Madrid. Presupuesto total: 1.000 k€. Presupuesto CIEMAT sin incluir personal: 240 k€.

Duración: 1 de enero de 2006 – 31 de diciembre de 2011

Motivación: El presente proyecto tiene como motivación fundamental coordinar los esfuerzos y capacidades de investigación de una serie de grupos de investigación ubicados en Madrid (URJC, CSIC, CIEMAT, e INTA) en relación con el estudio y desarrollo de diferentes procesos de producción de hidrógeno de una forma limpia, es decir, libre de emisiones de CO2 y utilizando energías renovables como fuente de energía primaria para su generación. También se cuenta con dos empresas del sector energético (REPSOL YPF y HYNERGREEN), que han mostrado su interés en realizar un seguimiento de los resultados y participar activamente en el proyecto.

Objetivos: El objetivo fundamental del proyecto es el estudio de diferentes procesos limpios de producción de hidrógeno a fin de avanzar en la resolución de las limitaciones tecnológicas y económicas que presentan actualmente, lo que resulta clave para poder llevar a cabo una futura transición hacia la economía del hidrógeno. Las alternativas contempladas en este proyecto se caracterizan por evitar la formación de CO2 como co-producto del hidrógeno y utilizar fuentes renovables para proporcionar la energía consumida en la formación y liberación del hidrógeno.

Los procesos de producción de hidrógeno que se contemplan en este proyecto son los siguientes: fotoelectrolisis del agua, ciclos termoquímicos y descarbonización de gas natural. El presente proyecto pretende evaluar la viabilidad tanto tecnológica como económica a medio-largo plazo, así como su capacidad de reducir las emisiones de CO2 respecto de sistemas más convencionales de producción de hidrógeno, como es el caso de la gasificación y el reformado con vapor de agua.

Durante el proyecto se ha construido un dispositivo de concentración que permita realizar los ensayos con los materiales preparados durante el proyecto. año 2010 realizase ha concluido, conjuntamente con el grupo GIQA-URJC, el diseño del reactor solar de lecho fluidizado.

El dispositivo de concentración construido tiene una superficie reflectante de 6 m2 y permite alcanzar una concentración solar de 500X, habiéndose medido la cantidad de energía de 2 kW en un diámetro de 20 cm.  El sistema de reacción se completa con controladores de flujo másico para la alimentación de gas (N2), una bomba de inyección de agua para la etapa de hidrólisis, una resistencia cerámica para el precalentamiento del gas, un sistema de condensación de agua y un cromatógrafo de gases (m-GC).

Fotografía de la Instalación y Esquema de control.

La instalación consta de un cuadro donde se encuentra el SCADA que realiza todas las tareas de control y adquisición de datos.
Se han iniciado los ensayos de fluidización utiolizando materiales comerciales (NiFe2O4 Sigma-Aldrich), llegando a conseguir fluidización con partículas de tamaños entre 125 y 250 mm, como menor tamaño posible, a 900 ºC.
Se están analizando los resultados obtenidos para elaborar el informe final del proyecto.