Optimización de un reactor electroquímico para la electrolisis alcalina del agua

Abstract

[ES] El hidrógeno utilizado como vector energético tiene potencial para ser la solución al problema energético actual. El principal inconveniente para la producción de hidrógeno a gran escala son los elevados costes de montaje y de operación, por lo que se hace necesario realizar la optimización de las variables electroquímicas en un reactor comercial para la producción de hidrógeno con el fin de poder minimizar los costes de material y de operación. Para ello en este Trabajo Fin de Grado se va a realizar un análisis de diferentes tipos de electrodos, tanto cátodos como ánodos para minimizar las sobretensiones asociadas, un estudio de diferentes membranas aplicables para que tengan la menor resistencia posible y se van a analizar las mejores condiciones para que la resistencia del electrolito sea la menor posible, teniendo en cuenta el efecto producido por las burbujas de hidrógeno y oxígeno generadas. Todo esto permitirá calcular el potencial de celda total en función de la densidad de corriente y comparar los resultados con los electrolizadores utilizados comercialmente y comparar las eficiencias obtenidas con los valores obtenidos de producciones comerciales.

[EN] Hydrogen as an energy vector has the potential to be the solution to the energy problem. The main drawback for hydrogen production on a large scale are the high costs of installation and operation, so it becomes necessary to optimize the electrochemical variables in a commercial reactor for the production of hydrogen in order to minimize the material costs and operating. In this Final Project will be performed an analysis of different types of electrodes, both cathodes and anodes to minimize the associated surge, a study of different membranes applicable to have the least possible resistance and analyse the best conditions for electrolyte resistance as low as possible, taking into account the effect produced by bubbles of hydrogen and oxygen generated. All this will allow estimate the total potential cell based on the current density and compare the results with electrolysers used commercially and compare the efficiencies obtained with the values obtained from commercial productions.