Integración de las reacciones de reformado con vapor de etanol y co-prox para la producción de H2

Abstract

En el presente estudio se llevó a cabo la evaluación de actividad de los catalizadores Au(2,0wt%)/CeO2, Cu(2,0wt%)/CeO2 y Au(1,0wt%)Cu(1,0wt%)/CeO2 en la reacción de oxidación preferencial de monóxido de carbono (CO-PROX), como paso determinante en la purificación de H2 proveniente del reformado con vapor de etanol (RVE), para ser usado en la producción de energía eléctrica en celdas de combustible (FC). Para la evaluación de actividad en la CO-PROX, los catalizadores se sometieron tanto a ambientes simulados de reacción como a corrientes provenientes directamente del RVE. Rh(0,6wt%)Pt(0,2wt%)/La2O3 fue el catalizador implementado en el RVE para producir H2. El catalizador bimetálico de Cu/CeO2 fue el que presentó la mayor actividad en comparación con los catalizadores compuestos de Au (Au/CeO2 y AuCu/CeO2), alcanzando conversión de 100%, una selectividad a CO2 del 50% y un consumo máximo permitido de H2 del 30% a 150 °C, ésta como condición óptima de operación, además de una reducción en la concentración de CO hasta alcanzar un valor de 1,79 ppm a la salida de la unidad CO-PROX. Sin embargo, todos los catalizadores presentaron decaimiento en la actividad a altas temperaturas (>200 °C), efecto que se asoció con la competencia de sitios activos entre H2 y CO por su oxidación preferencial. Por su parte, AuCu/CeO2 resultó ser el catalizador en oxidar la mayor cantidad de H2, efecto indeseado que debe ser reducido dentro del sistema en futuras investigaciones. Los resultados de este estudio fueron considerados como preliminares y un primer paso determinante en el desarrollo de sistemas en continuo para la generación de electricidad en FC alimentadas por H2 obtenido de bioetanol.