HIDROGENO

Autor: ASENSIO CORONADO JUAN ANTONIO .
Año: 2002.
Universidad: RAMON LLULL.
Centro de lectura: IQS.
Centro de realización: ESCOLA TÉCNICA SUPERIOR IQS.

Resumen: Las Pilas de Combustible son dispositivos electroquímicos que generan corriente eléctrica a partir de un combustible (H2, metanol, ..) y un oxidante (O2 o directamente aire). De las diferentes tecnologías que se están estudiando, una de las más prometedoras son las Pilas de Combustible de Electrolito Polimérico (PEMFC). Actualmente estas pilas emplean como electrolito membranas basadas en polímeros perfluorocarbonados. Estos polímeros presentan una limitación. Necesitan estar hidratados para mantener una adecuada conductividad protónica, lo cual limita su temperatura de trabajo por debajo de los 100ºC. Dado que los catalizadores de Pt/C que se emplean son muy sensibles a trazas de CO presentes en los gases reactivos, sería un salto tecnológico muy importante trabajar a temperaturas superiores a los 150ºC, ya que a estas temperaturas no se produce el envenenamiento del catalizador debido a la presencia de CO. De este modo, se podría emplear H2 de menor pureza manteniendo las prestaciones de la pila. Actualmente un tipo de nuevos electrolitos, estables a temperaturas de hasta 200ºC, que está recibiendo una gran atención son las membranas de polibencimidazol (PBI) dopado con grandes cantidades de ácido fosfórico. En esta Tesis se proponen nuevas membranas basadas en otros polímeros de tipo polibencimidazol, así como membranas híbridas orgánico-inorgánicas, y dopadas con ácido fosfórico, para uso en Pilas de Combustible de tipo PEMFC. Más concretamente, se han preparado membranas de poli(2,5-bencimidazol) (ABPBI), y ABPI sulfonado que se han dopado con ácido fosfórico. Estas membranas absorben ácido fosfórico con mayor facilidad que las de PBI y tiene unas propiedades de estabilidad térmica y conductividad iguales o superiores. Asimismo, se han preparado membranas híbridas de ABPBI y H3PMo12O40 dopadas con ácido fosfórico, alcanzando conductividades mayores que las de membranas de PBI y manteniendo la misma estabilidad térmica. Las membranas de ABPBI dopado con ácido fosfórico se han evaluado enpilas de combustible, comparándolas con las de PBI, encontrando, que ambas alcanzan densidades de potencia similares.

Autor: MARQUEVICH MAXIMILIANO.
Año: 2000.
Universidad: ROVIRA I VIRGILI.
Centro de lectura: INGENIERIA QUIMICA.
Centro de realización: ENGINYERIA QUIMICA (ETSEQ).

Resumen: En este trabajo se propone y estudia el metodo de produccion de hidrogeno mediante el reformado catalitico con vapor de aceites vegetales. La produccion de H2 a partir de un recurso renovable como la biomasa supone una importante contribucion desde el punto de vista ambiental, ya que a diferencia de los combustibles fosiles(actual materia prima en la elaboracion de hidrogeno), el uso de biomasa puede contribuir de forma sensible a la reduccion de las emisiones netas de CO2 a la atmosfera. En primer lugar, se analizó cuantitativamente la mejora que representa el reemplazo de los combustibles tradicionales por aceites vegetales. Con tal fin, se llevo a cabo un analisis del ciclod e vida (ACV), con especial enfasis en el potencial de calentamiento global. Dicha evaluacion indica que la produccion de H2 por reformado catalitico con vapor puede reducir hasta un 60% de las emisiones de CO2-eq si se utilizan aceites vegetales en lugar de combustibles fosiles como materia prima del proceso. Se comprobó la termodinamica del sistema, mediante un ensayo parametrico, empleando aceite de girasol como alimentacion. El estudio se desarrollo en un reactor tubular de lecho fijo con catalizadores comerciales de niquel utilizados industrialmente en el reformado de hidrocarburos. Se utilizaron relaciones molares vapor-carbono (V/C) de 3,6 y 9, temperaturas entre 550 y 880º C, y una velocidad espacial constante de 9150 h-1. El aceite de girasol fue convertido completamente en hidrogeno, metano y oxidos de carbono, excepto en los experimentos desarrollados a las temperaturas más bajas y una relacion V/C de 3. El rendimiento de H2 vario entre el 72% y el 87% del potencial estequiometrico, dependiendo de la temperatura y relacion V/C, que son los factores que gobiernan el equilibrio entre las especies del gas. El craking termico del aceite en fase gas resulto ser un proceso competitivo durante el steam reforming, especialmetne por encima de los 650 ºC ya, que los acidos grasos se convierten en una variedad de productos, como el etileno y compuestos aromaticos, que pueden desactivar el catalizador. Se llevo a cabo, asimismo, un estudio parametrico realizado a conversion incompleta del aceite de girasol, a altas velocidades especiales, y temperaturas comprendidas entre 550 y 650ºC para evitar el craking termico de la alimentacion. De esta forma se estudio la actividad catalitica de diversos catalizadores de niquel: algunos comerciales y otros de laboratorio, incluido un catalizador de fabricacion propia preparado a partir de materiales de tipo hidrotalcitas. En general, se obtuvieron valores de produccion de hidrogeno comprendidos entre 0.10 y 3.80 mol H2 Gcat -1 h-1 y conversiones del aceite vegetal entre 0.01 y 1.00 mol H2 gat -1h-1, dependiendo del catalizador y las condiciones de operación. Como era de esperar, la velocidad de reaccion aumento con la temperatura. Cabe destacar la alta actividad de los catalizadores de tipo hidrotalcitas, que debido al alta area del soporte y la buena dispersion del metal, ofrecen velocidades de reaccion del orden de diez veces superiores a las de los catalizadores comerciales. Por ultimo, se reformaron tambien aceites de colza, de soja y maiz. Se obtuvieron en todos los casos los mismos resultados que para el aceite de girasol, demostrandose que tanto el rendimiento como la velocidad de formacion de hidrogeno son practicamente independientes del tipo de aceite vegetal. En conclusion, los aceites vegetales son una alternativa de alto interes para producir hidrogeo de manera sostenible mediante reformado catalitico con vapor utilizando condiciones similares a las del reformado de nafta. Este metodo, siendo viable tecnicamente, puede contribuir a reducir las emisiones de CO2-eq a la atmosfera.

Autor: MARTIN RUIZ TOMAS .
Año: 1996.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: QUIMICA ORGANICA PROGRAMA DE DOCTORADO: ESTRUCTURA, QUIMICA Y SINTESIS DE PRODUCTOS NATURALES ORGANICOS.

Resumen: 1.- SE DESARROLLA UNA METODOLOGIA DE SINTESIS ENANTIOSELECTIVA DE GAMMA-LACTONAS POLIFUNCIONALIZADAS, HACIENDO USO DE LA CICLACION INTRAMOLECULAR DE MICHAEL DE FENILTIOACETATOS Y FENITIOPROPIOLATOS DE GAMMA-HIDROXI-ESTERES ALFA, BETA-INSATURADOS, ESTANDO CONTROLADA LA ESTEREOQUIMICA DE LOS NUEVOS ESTEREOCENTROS GENERADOS POR LA DEL CENTRO YA EXISTENTE EN EL PRECURSOR LINEAL. 2.- SE DEMUESTRA LA GENERALIDAD DEL METODO CUANDO SE LLEVA A CABO LA CICLACION CON SISTEMAS LINEALES ALTAMENTE SUSTITUIDOS. 3.- SE CONCLUYE, MEDIANTE CALCULOS SEMIEMPIRICOS, QUE EL PROCESO DE CICLACION ESTA CONTROLADO CINETICAMENTE, ESTANDO LAS ENERGIAS RELATIVAS DE LOS ESTADOS DE TRANSICION ENCONTRADOS EN CONSONANCIA CON LOS RESULTADOS ESTEREOQUIMICOS OBTENIDOS. 4.- SE REALIZA UN ESTUDIO DE LOS FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE ALQUILACION ESTEREOSELECTIVA EN LAS ALFA-BENCENOSULFONIL-GAMMA-LACTONAS. 5.- MEDIANTE CALCULOS SEMIEMPIRICOS, SE PROPONE UN MODELO QUE EXPLICA EL ALTO GRADO DE ESTEREOSELECTIVIDAD CON QUE TRANSCURREN LAS ALQUILACIONES EN LA POSICION ALFA DE LOS SISTEMAS ALFA-BENCENOSULFONIL-GAMMA-LACTONAS. 6.- SE LLEVA A CABO LA SINTESIS TOTAL ENANTIOSELECTIVA Y ESTEREOSELECTIVA DE LOS ACIDOS PROTOLICHESTERINICO, ROCELLARICO Y DIHIDROPROTOLICHESTERINICO, MEDIANTE UNA ESTRATEGIA DIVERGENTE, DONDE A PARTIR DE UN PRECURSOR COMUN SE PUEDE OBTENER A VOLUNTAD UNO U OTRO COMPUESTO. 7.- SE REALIZA LA SINTESIS TOTAL ENANTIOSELECTIVA Y ESTEREOSELECTIVA DEL AVENACIOLIDO E ISOAVENACIOLIDO. 8.- SE LOGRA LA SINTESIS TOTAL ENANTIOSELECTIVA DEL GRANDISOL Y DEL FRAGANOL. SE PUEDE APLICAR LA ESTRATEGIA DESARROLLADA A LA SINTESIS DE CICLOBUTANOS SUSTITUIDOS.