Desarrollo y mejora de materiales adsorbentes para capturar CO2 con producción de H2 en procesos de gasificación

Resumo

Una de las tecnologías más prometedoras para la captura de dióxido de carbono con producción de hidrógeno en procesos de gasificación (como alternativa al empleo de absorción química con aminas o adsorción con cambio de presión, PSA) es el empleo de adsorbentes regenerables en lo que se conoce como reacción water gas shift mejorada por adsorción (SEWGS). En estos procesos, el gas procedente del gasificador y formado fundamentalmente por hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono se somete a un proceso de enriquecimiento en hidrógeno mediante la reacción water gas shift (WGS). Tradicionalmente, esta reacción se lleva a cabo en dos etapas; una a temperatura elevada seguida de otra a baja temperatura para alcanzar una composición final de monóxido de carbono adecuada. Pues bien, una alternativa a este proceso la constituye el proceso SEWGS, donde el dióxido de carbono se retira del medio a medida que se produce, provocando así un desplazamiento de la reacción WGS hacia conversiones mayores de monóxido de carbono a temperaturas intermedias ya que se desplaza el equilibrio de la reacción al estar retirando de forma continua uno de los productos (principio de Le Chatelier) y se elimina la necesidad del empleo de un segundo reactor. Interesa por tanto disponer de materiales sólidos regenerables que puedan capturar dióxido de carbono a temperaturas intermedias de un modo eficiente y selectivo. Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo el desarrollo de materiales adsorbentes y su mejora mediante la propuesta y estudio de diferentes tipos de sistemas (adsorbente solo, sistema híbrido adsorbente-catalizador y material bifuncional adsorbente-catalizador) para su aplicación a la captura de dióxido de carbono con producción de hidrógeno en procesos de reacción water gas shift mejorada por adsorción.