Sistemas catalíticos de Platino-Niquel-Cobalto para producción de hidrógeno por reformado en fase acuosa de productos de la hidrólisis de biomasa lignocelulósica

Abstract

La creciente demanda energética mundial determina la necesidad de buscar nuevas fuentes de energía alternativas. El Hidrógeno surge como una potencial fuente energética, pero su uso en la industria apenas logra abastecerse con los actuales métodos de obtención del gas a partir de hidrocarburos. El grupo de investigación del Dr. Dumesic logró, en 2002, obtener hidrógeno mediante un nuevo método de reformado en fase acuosa de hidrocarburos oxigenados provenientes de la lixiviación de biomasa. Actualmente, los catalizadores más promisorios en esta área tienen una alta proporción de metales preciosos. Para la obtención de catalizadores activos y selectivos de menor costo, es necesario reemplazar al menos parte del metal noble por otros metales y buscar la combinación adecuada de materiales y métodos de preparación que permitan la disminución costos de materias primas y preparación y obtener sistemas catalíticos estables que puedan tener aplicación industrial. En la presente Tesis se describe la obtención de sistemas catalíticos que fueron optimizados en actividad, selectividad y costos de preparación, aptos para el procesamiento de moléculas modelo de etilenglicol, glicerol y sorbitol, todos ellos derivados de los lixiviados lignocelulósicos. Se obtuvo un adecuado método de preparación, una mejora en el catalizador modelo y una reducción en la carga del metal precioso utilizado, mediante reemplazo parcial del mismo con otros dos metales de menor valor comercial. Los catalizadores obtenidos resultaron estables en el tiempo, durante periodos mayores que el catalizador objetivo a mejorar y sus medidas de selectividad y rendimiento mostraron considerables mejoras.

The growing global energy demand determines the need to seek new alternative energy sources Hydrogen emerges as an potential energy power source, but its use in the industry is barely supplied with current methods of obtaining gas from hydrocarbons. The research group of Dr. Dumesic achieved, in 2002, how to obtain hydrogen by a new method in aqueous phase reforming of oxygenated hydrocarbons from leaching of biomass. Currently, the most promising catalysts in this area have a high proportion of precious metals. To obtain active and selective catalysts with lower cost, it is necessary to replace at least part of the noble metal by other metals and find the right combination of materials and preparation methods that allow decreasing costs of feedstocks and preparation and obtain stable catalytic systems that may have industrial application. In this thesis we describe the obtention of catalytic systems optimized in activity, selectivity and costs of preparation, suitable for processing model molecules of ethylene glycol, glycerol and sorbitol, all derived from lignocellulosic leachates. This was achieved by successive selection of different materials, preparation methods and evaluation in reaction systems of increasing complexity.