| Summary: | El Hidrógeno y su producción en la actualidad es un tema importante de investigación,
puesto que es considerado un vector energético limpio que puede ser usado en máquinas
térmicas o como combustible sin emisión de gases de efecto invernadero lo que contribuiría
a la protección del medio ambiente. Existen varios métodos que actualmente se investigan
para la producción de hidrogeno, entre estos sobresalen la gasificación de la biomasa. De
manera general este último se lleva a cabo en dos etapas: hidrólisis de la biomasa para
producir compuestos solubles en agua y la etapa de reacción de gasificación de estos
compuestos. El uso de catalizadores en la gasificación de biomasa favorece la formación
de hidrogeno, así como reduce la formación de alquitrán, lo que se traduce en una mayor
conversión de la biomasa. Una de las biomasas más abundantes en nuestro país es el
residuo proveniente de las plantaciones de banano, cuyo potencial energético para producir
hidrogeno aún no ha sido evaluado. Por lo antes mencionado, el objetivo de este trabajo
fue diseñar un reactor catalítico de lecho fijo para realizar la gasificación de biomasa de
banano. Para el diseño del reactor, la longitud y diámetro fueron estimadas considerando
condiciones de fluidización y una relación altura/diámetro 3/1. Luego del diseño y
construccion del reactor, la reacción de gasificación catalizada y no catalizada se llevó a
cabo a condiciones de temperatura de 640 °C, presión atmosférica, masa de residuo de
banano (correspondiente al pseudotallo) de 11.75 g, diámetro de partícula de 1.84 mm
promedio, y vapor de agua recalentado como agente gasificante. El catalizador que se
utilizó en el lecho fijo fue Ni/Al2O3, el cual fue sintetizado por coprecipitación de
Ni(NO3)2.6H2O y Al(NO3)3.9H2O. La biomasa de banano se cargó en el reactor entre dos
rejillas # 80 Tyler, con el fin de para soportar y evitar su arrastre. De manera similar, en la
reacción catalizada, el catalizador fue ubicado entre 2 rejillas de # 200 Tyler, sobre el lecho
de biomasa. A la mezcla gaseosa resultante de la reacción (vapor recalentado y gas de
síntesis) se condeso el exceso de agua, y el gas de síntesis fue separado por separador
bifásico. Finalmente, el gas de síntesis atravesó un filtro de silica gel y se recolecto en una
funda Tedlar de 1L para su análisis por cromatografía de gases. Los resultados del diseño
establecieron una longitud del reactor de 9 cm y 3 cm de diámetro. En la reacción no
catalizada, los componentes que se obtuvieron en mayor porcentaje fueron: dióxido de
carbono > hidrógeno > etileno. Por el contrario, en la reacción catalizada se obtuvo:
hidrogeno > etileno > dióxido de carbono. El contenido de hidrógeno paso de 25.8% molar
a 51.8% molar al utilizar catalizador; mientras que el dióxido de carbono redujo su contenido
molar en un 50%. Adicionalmente, un balance de masa y energía estableció una conversión
de 0.295 en base al vapor de agua, y un coeficiente global de transferencia de calor de 4.13
W/m2 K. Los resultados de este estudio muestran la buena selectividad del catalizador
usado hacia la formación de hidrogeno y reducción de dióxido de carbono
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