Reformado catalítico de residuos alcohólicos procedentes de la industria vitivinícola. Estudio comparativo del reformado con vapor de agua utilizando catalizadores de Co-La-Ce soportados

Abstract

[ES] El desarrollo económico mundial, así como la cada vez más cercana escasez de combustibles fósiles, los cuales han supuesto durante los últimos siglos la principal fuente de energía, está encaminando a la comunidad científica de todo el mundo a buscar alternativas más sostenibles en el tiempo, así como más respetuosas con el medio ambiente. Ante esta situación han surgido prometedores vectores energéticos que pueden ser obtenidos de formas diversas entre los que destaca el Hidrógeno, cada vez más utilizado en sectores como la automoción y que destaca por producir como único producto de combustión agua. Entre las distintas formas de obtención de Hidrógeno se encuentran las que utilizan fuentes de energías renovables y respetuosas con el ciclo de carbono como es la biomasa. Por todo ello este proyecto se centra en la obtención de Hidrógeno a partir de residuos alcohólicos derivados de la industria vitivinícola utilizando el reformado catalítico con vapor de. El objetivo principal es desarrollar una única formulación catalítica de alta actividad, selectividad y durabilidad. Dicha formulación estará basada en una combinación de Co, La y Ce que será soportada sobre sepiolita natural. La combinación de metales mencionada se incorporará al soporte mediante técnicas de coprecipitación e impregnación húmeda a volumen de poro. Posteriormente se realizará la caracterización de los catalizadores empleando diferentes técnicas disponibles en el ITQ, tales como DRX, TG, área BET, AQ, TPR, RAMAN, XPS, SEM, TEM y AE con el fin de determinar sus características fisicoquímicas más relevantes. Finalmente, las diferentes formulaciones sintetizadas y caracterizadas se estudiarán en el reformado con vapor de residuos alcohólicos y los resultados obtenidos se correlacionar con sus propiedades fisicoquímicas. El conocimiento derivado de estos estudios servirá de base para el diseño de un buen catalizador de reformado con vapor de agua de residuos alcohólicos para su posterior escalado y aplicación a nivel industrial.

[EN] Global economic development, as well as the ever-approaching shortage of fossil fuels, which have been the main source of energy in recent centuries, is leading the scientific community around the world to seek more sustainable and more respectful with the environment alternatives over time. Faced with this situation, promising energy vectors have emerged that can be obtained in various ways, among which Hydrogen stands out, it is increasingly used in sectors such as the automotive industry and stands out for producing water as the only combustion product. Among the different ways of obtaining Hydrogen are those that use renewable energy sources and also are respectful of the carbon cycle, such as biomass. For all these reasons, this project focuses on obtaining Hydrogen from alcoholic residues derived from the wine industry using catalytic steam reforming. The main objective is to develop a single catalytic formulation with high activity, selectivity and durability. Said formulation will be based on a combination of Co, La and Ce that will be supported on natural sepiolite. The mentioned combination of metals will be incorporated into the support by means of coprecipitation and wet impregnation techniques at pore volume. Subsequently, the characterization of the catalysts will be carried out using different techniques available at the ITQ, such as DRX, TG, BET area, AQ, TPR, RAMAN, XPS, SEM, TEM and AE to determine their most relevant physicochemical characteristics. Finally, the different formulations synthesized and characterized will be studied in the steam reforming of alcoholic residues and the results obtained will be correlated with their physicochemical properties. The knowledge derived from these studies will serve as the basis for the design of a good reforming catalyst of alcoholic waste for its subsequent scaling and application at an industrial level.