Reforma a vapor do glicerol para a produção do hidrogênio como fonte alternativa de energia

• Autor(a) principal: Benicio, Aline Varea
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12143
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA; Glicerina; Hidrogênio como combustível; Catalisadores; Glycerin; Hydrogen as fuel; Catalysts

O esgotamento das reservas de combustíveis fósseis e a geração dos poluentes atmosféricos (NOx e SOx) advindos do uso do petróleo tem acelerado o desenvolvimento de fontes alternativas de energia. Neste cenário, o Biodiesel surgiu como um dos maiores substitutos para o Diesel convencional, porém sua produção acelerada aumentou também a quantidade de seus sub-produtos, dentre eles o glicerol. Este apresenta baixo valor comercial e em grande escala tornou-se um risco ambiental, pois não há legislações especificas sobre a forma do seu descarte. Assim, o processo de reforma a vapor para produção de hidrogênio é uma forma de utilização deste material como uma fonte alternativa de energia com potencial para contribuir com o desenvolvimento sustentável. A reação catalítica da reforma a vapor do glicerol pode gerar estequiometricamente até 7 mols de H2 e 3 moles de CO2 por mol de glicerol consumido. Portanto, o objetivo deste trabalho é apresentar um estudo da reação de reforma a vapor sob o catalisador Ni/CeO2 em diferentes temperaturas. O suporte/catalisador foi preparado utilizando PVA (álcool polivinílico), água Mili-Q, nitrato de cério hexahidratado (Ce(NO3)3.6H2O) e hidróxido de amônio (NH4OH) e em seguida a mistura foi depositada sobre as placas de microcanais. Além disso, os testes catalíticos foram realizados utilizando temperaturas de 400 e 600ºC e vazões de alimentação de 0,1 à 0,8 mL/min. Nos resultados, observou-se dificuldades na deposição da fase ativa do catalisador, o que levou a porcentagem depositada de Ni acima de 15%. Para os experimentos conduzidos a 400ºC o rendimento e produtividade da reação máximos foram 15,5% e 4,773x10-7 m³/s, respectivamente. Além disso, para esta temperatura as frações dos produtos formados indicaram domínio das reações de deslocamento de água (WGS) e formação de metano. A 600ºC o rendimento e produtividade variaram entre 10,7% a 19% e 2,91x10-7 a 1,31x10-6 m³/s respectivamente, e as prováveis reações identificadas foram formação de carbono, formação de metano e deslocamento de água (WGS). Além disso, a partir dos resultados também foi observado a presença de coque sobre o catalisador totalizando 0,0134g. Portanto, de maneira geral, os resultados indicaram que a temperatura de 600ºC foi a mais promissora para o estudo produzindo maior quantidade de H2. Além disso, as reações de deslocamento de água (WGS) e de formação de metano foram observadas em ambas as temperaturas e os valores de produtividade e rendimento foram considerados baixos, fato este atribuído a alta porcentagem de Ni depositada sobre o CeO2 nos microcanais.