Comparación de la reactividad de MgH2 con dos fuentes de CO2 para la producción de combustibles sintéticos

• Autores: Grasso, María Laura; Amica, Guillermina; Gennari, Fabiana Cristina
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Dióxido de carbono; Conversión; Hidruros
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

En este trabajo se evaluó el uso de MgH2 como fuente segura de H2 para la conversión termoquímica de CO2 a combustibles sintéticos, empleando CO2 gaseoso o un sólido portador del mismo (Li2CO3), en ausencia y presencia de Ni como catalizador. Sin fase catalítica activa, a través de mecanismos de reducción directa con co-formación de hidrocarburos superiores, se obtuvieron rendimientos de CH4 de 46,4 y 68%, considerando CO2 gaseoso (400 ºC, 24 h, relación molar MgH2:CO2 de 2:1) y partiendo de Li2CO3 (450 ºC, 5 h, relación molar relación molar MgH2: Li2CO3 de 4:1), respectivamente. En presencia de Ni, se observó una mejora en los valores de conversión y selectividad de CH4. Los mayores valores de rendimiento de metano obtenidos fueron 74,2 y 90% para el sistema 4MgH2-CO2 luego de un calentamiento a 350 ºC por 48 horas y para el sistema 2MgH2-Li2CO3 a 400 ºC por 5 horas, respectivamente. Esto se debe a que la presencia de especies con función catalítica favorece la ocurrencia del proceso de Sabatier como ruta complementaria. Por un lado, reciclando CO2 gaseoso es factible generar mezclas combustibles CH4-H2 (aproximadamente de composición 70%-30%) y, por otro lado, empleando un carbonato como fuente sólida, obtener CH4 como fase gaseosa altamente mayoritaria.
In this work, the use of MgH2 as a safe source of H2 for the thermochemical conversion of CO2 to synthetic fuels was evaluated, using gaseous CO2 or a solid carrier (Li2CO3), in the absence and presence of Ni as catalyst. Without an active catalytic phase, through direct reduction mechanisms with co-formation of higher hydrocarbons, CH4 yields of 46.4 and 68% were obtained, considering gaseous CO2 (400 ºC, 24 h, MgH2:CO2 molar ratio of 2:1) and starting from Li2CO3 (450 ºC, 5 h, molar ratio MgH2:Li2CO3 molar ratio of 4:1), respectively. In the presence of Ni, an improvement in CO2 conversion and CH4 selectivity values was observed. The highest methane yield values obtained were 74.2 and 90% for the 4MgH2-CO2 system after heating at 350 ºC for 48 hours and for the 2MgH2-Li2CO3 system at 400 ºC for 5 hours, respectively. The presence of species with a catalytic function favors the occurrence of the Sabatier process as a complementary route. On the one hand, by recycling gaseous CO2 it is possible to generate CH4-H2 fuel mixtures (approximately 70%-30% composition) and, on the other hand, by using a carbonate as a solid source, it is possible to obtain CH4 as the main gaseous component.
Fil: Grasso, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
Fil: Amica, Guillermina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
Fil: Gennari, Fabiana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina