El proyecto SIGEN2H2 combina dos aspectos de máxima actualidad en el sector energético: la generación de energía a partir de hidrógeno verde y la economía circular. Lo desarrollan: la PYME valenciana Greene, el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) y el Clúster de Energía de la Comunidad Valenciana (CECV). Se basa en la producción de hidrógeno, a partir de residuos, mediante procesos termoquímicos de gasificación con H₂O, pirólisis y craqueo.
El ITE tiene diferentes proyectos de investigación en marcha relacionados con el hidrógeno. En este proyecto también participan CECV y Greene, de la que hemos hablado otras veces. El proyecto actual que realizan conjuntamente, y según indican, es:
“SIGEN2H2 – Investigación base en la generación de hidrógeno por medio de técnicas de gasificación a partir de mezclas de fracciones rechazo de residuos que acaban en vertedero y modelos de simulación para su optimización”.
La producción de hidrógeno mediante un proceso integral de gasificación es una alternativa al uso de combustibles fósiles mediante reformado; pero también al producido mediante electrólisis de agua.
Además, su fuente es renovable e inagotable, como consecuencia de los residuos que producimos día a día.
La transformación de mezclas de residuos conteniendo CDRs (combustible derivado de residuos, con diversos plásticos) y biomasas mediante pirólisis térmica para producir hidrógeno es:
“Por tanto una alternativa innovadora y factible que puede ofrecer ventajas competitivas para el almacenamiento de energía”.
Objetivo de SIGEN2H2
El objetivo de SIGEN2H2 es la investigación base de métodos óptimos para generar hidrógeno a partir de mezclas de residuos, tratados con métodos de gasificación. Un uso para este tipo de residuos que, si no, acabarían en vertederos o incinerados.
El proyecto ha combinado pirólisis y gasificación con electrólisis SOEC como coadyuvante para el aporte de hidrógeno y oxígeno. La información de operación del proceso de testeo de revalorización de residuos para obtención de H2 se ha utilizado para: la creación de un modelo de simulación de la parte del proceso específica de generación de hidrógeno.
Diagrama del proceso.
Desarrollo de las investigaciones
La investigación ha realizado pruebas a partir de residuos con diferentes proporciones de plásticos. A escala de laboratorio, se ha realizado una nueva configuración para maximizar la producción de hidrógeno. Para ello, se han optimizando las condiciones de pirólisis y gasificación. El objetivo: maximizar la formación de H2/CO que luego entrará a los siguientes procesos.
Seguidamente, se ha desarrollado un modelo de simulación del comportamiento electroquímico-térmico del proceso específico de generación de hidrógeno en un electrolizador de óxido sólido (SOEC). Y se han realizado simulaciones para evaluar el proceso de obtención de hidrógeno bajo distintas condiciones de funcionamiento: temperatura, caudal de entrada de agua, densidad de corriente aplicada, presión, etc.
Con los resultados se han obtenido curvas de consumo específico: de energía eléctrica; del rendimiento farádico del electrolizador SOEC; de las fracciones molares de cada reactivo (H2O) y producto (H2, O2) en el interior de los canales del electrolizador. Además, se ha evaluado el comportamiento térmico de la corriente de gas en el cátodo y en la capa difusora de gases.
Con ello, se ha podido determinar: la temperatura óptima de pirólisis para la producción de hidrógeno y la temperatura de craqueo; el catalizador con el que mejor resultado se obtiene y la producción estimada de hidrogeno; así como el consumo específico de energía eléctrica y rendimiento farádico para distintos valores de flujo de entrada de H2O y temperatura de funcionamiento.
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