Obtención de hidrógeno/gas de síntesis a partir de reformado de biogás utilizando catalizadores basados en perovskitas

Abstract

El método de producción de hidrógeno a gran escala es el reformado del gas natural con vapor de agua, el cual representa al menos el 90% de la oferta global de hidrógeno. Sin embargo, esta constituye una de las técnicas con gran impacto ambiental. Una alternativa prometedora en este campo está dada por el reformado de biocombustibles. En particular, el reformado de biogás se trata de una tecnología similar al reformado de metano (aunque aún no madura), basada en el aprovechamiento de un recurso renovable que, en muchos casos, constituye un desecho o un producto secundario de otro proceso productivo. En este trabajo se propone la utilización de materiales de tipo perovskitas a base de níquel (NiTiO3 y LaNiO3) como catalizadores sólidos en reacciones de reformado de biogás, con el objetivo de obtener gas de síntesis (H2 + CO). Experimentalmente, se evaluó el desempeño catalítico en reacciones de reformado triple y reformado oxidativo de metano. Los resultados obtenidos posicionan a estos materiales como adecuados para continuar con su estudio ya que, en las condiciones ensayadas, los sólidos resultaron activos y estables, llegando a obtenerse incluso en condiciones de reacción desfavorables rendimientos a hidrógeno cercanos al 70%.

The large-scale hydrogen production method is steam reforming of natural gas, which represents at least 90% of the global hydrogen supply. However, this is one of the techniques with the highest environmental impact. A promising alternative in this fi eld is biofuel reforming. Particularly, biogas reforming is a technology similar to methane reforming, although not yet mature, based on the use of a renewable resource that in many cases is a waste or by-product of another production process. This work proposes the use of nickel-based perovskite-type materials (NiTiO3 and LaNiO3) used as solid catalysts in biogas reforming reactions to obtain synthesis gas (H2 + CO). The catalytic performance in triple reforming and oxidative methane reforming reactions was evaluated experimentally. The results obtained make these materials suitable for further study since, under the conditions tested, the solids were active and stable, even under unfavorable reaction conditions, yields to hydrogen close to 70% were obtained.