Estudio de distintos modos de operación en membranas de óxido sólido

Abstract

[ES] En el presente proyecto se estudian distintos modos de operación en membranas de óxidos sólidos. Para ello se han realizado ensayos en diferentes condiciones buscando analizar el comportamiento de estas membranas y las reacciones que se producen. Por un lado, se ha estudiado el funcionamiento de este tipo de celda cuando se induce la electrolisis del agua en el cátodo de la misma, mientras el ánodo está siendo alimentado por hidrógeno. El segundo modo de operación alimenta la cámara del ánodo con metano como combustible buscando producir la reacción de oxidación parcial mientras que en el cátodo se produce de la misma manera la electrólisis del agua. En última instancia se realiza el modo del reformado oxidativo con vapor, diferenciándose del anterior en que la cámara del ánodo se alimenta también con vapor de agua. Las medidas efectuadas se han realizado sobre celdas experimentales de 13 mm de diámetro, analizando mediante técnicas como la cromatografía de gases y espectrometría de masas la evolución de las reacciones, así como su comportamiento electroquímico por medio de curvas de polarización e impendancias.

[EN] In the present project, various operating modes in solid oxide membranes are studied. To do so, experiments have been conducted under different conditions to analyze the behavior of these type of membranes and the reactions that occur. On one hand, the operation of this type of cell has been examined when water electrolysis is induced at the cathode, while the anode is being supplied with hydrogen. The second mode of operation supplies the anode chamber with methane as fuel, aiming to promote the partial oxidation reaction, while water electrolysis occurs in a similar manner at the cathode. Lastly, the oxidative steam reforming mode is carried out, differing from the previous mode in that the anode chamber is also supplied with water vapor. The measurements have been performed on experimental cells with a 13 mm diameter, and the evolution of the reactions has been analyzed using techniques such as gas chromatography and mass spectrometry. Additionally, their electrochemical behavior has been examined through polarization curves and impedance analysis.