Παραγωγή υδρογόνου με καταλυτική αναμόρφωση φυσικού αερίου ή βιοαιθανόλης για χρήση σε κυψελίδες καυσίμου

Η χρήση κυψελίδων καυσίμου (fuel cells) για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με μειωμένη εκπομπή ατμοσφαιρικών ρύπων βαίνει προς εμπορική ολοκλήρωση. Τα τελευταία χρόνια, η εφαρμογή των κυψελίδων καυσίμου συνδυάζεται με την παραγωγή υδρογόνου από ανανεώσιμες πηγές, πράγμα το οποίο προσδίδει στην διεργασία αυτή το πλεονέκτημα της μηδενικής εκπομπής ρύπων.

Βιομηχανικής κλίμακας παραγωγή υδρογόνου μπορεί να γίνει με την διεργασία της αναμόρφωσης φυσικού αερίου με ατμό. Η εν λόγω διεργασία ενέχει σημαντικά μειονεκτήματα τα οποία προέρχονται κυρίως από την μεγάλη ενδοθερμικότητα της αντίδρασης. Μια εναλλακτική διεργασία παραγωγής υδρογόνου από φυσικό αέριο είναι αυτή της μερικής οξείδωσης. Η αντίδραση αυτή θα συζητηθεί ως προς την μοριακή πορεία της, ως προς τα μηχανιστικά χαρακτηριστικά της και ως προς τις φυσικοχημικές παραμέτρους ορισμένων αποδοτικών καταλυτών. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στον καταλύτη Ru/TiO2, ο οποίος παρουσιάζει ορισμένα μοναδικά χαρακτηριστικά. In situ και ex situ μελέτες (EXAFS, XPS, FTIR, SSITKI) καταδεικνύουν ότι αυτά οφείλονται στο γεγονός ότι το Ru μπορεί να διατηρηθεί σε ημι - ανηγμένη κατάσταση κάτω από συνθήκες αντίδρασης, ιδιαίτερα σε υψηλές θερμοκρασίες.

Μια εναλλακτική διεργασία παραγωγής υδρογόνου για κυψελίδες καυσίμου, η οποία είναι ιδιαίτερα πλεονεκτική για κινητές εφαρμογές (αυτοκίνητα) και για συμπαραγωγή (CHP) σε απομακρυσμένες περιοχές (π.χ. νησιά) είναι η αναμόρφωση της βιο-αιθανόλης με ατμό. Η διεργασία αυτή έχει το επιπλέον πλεονέκτημα ότι είναι ουδέτερη ως προς την παραγωγή CO2. Η αντίδραση αυτή, η οποία διεξάγεται αποδοτικά σε καταλύτη Ni/La2O3, θα συζητηθεί ως προς την μοριακή της πορεία και ως προς τον μηχανισμό της. Επίσης θα παρουσιαστούν εναλλακτικοί αντιδραστήρες για την εν λόγω διεργασία.

Ομιλητής: Ξ. Βερύκιος, Καθηγητής, Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών
Ώρα: Δευτέρα, 17 Μαρτίου 2003, 13:00