European Commission logo
español español
CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS
Contenido archivado el 2024-06-18

Design and Manufacturing of Catalytic Membrane Reactors by developing new nano-architectured catalytic and selective membrane materials

Article Category

Article available in the following languages:

Procesos químicos más ecológicos y baratos

Un grupo de científicos ha desarrollado nuevos catalizadores nanoestructurados y materiales de membrana selectiva para reactores de membrana catalítica (CMR) de gran importancia para el sector energético, que prometen mejorar el rendimiento y la sostenibilidad con un coste más bajo.

Energía icon Energía

Los CMR combinan una separación basada en membranas y una reacción química catalítica en un mismo dispositivo. Más del 80 % de las reacciones empleadas en la industria química utilizan catalizadores para aumentar la velocidad y el rendimiento. Una intensificación del proceso que redujera de manera significativa el consumo energético y la producción de residuos para desarrollar tecnologías más rentables y sostenibles podría tener un enorme impacto en la industria y la economía de la UE. En el proyecto financiado con fondos europeos DEMCAMER se seleccionaron cuatro procesos químicos de particular importancia para el sector energético relacionados con la producción de hidrógeno puro, hidrocarburos líquidos y etileno. Dichos procesos son el reformado autotérmico (ATR), la síntesis de Fischer-Tropsch (SFT), la reacción de desplazamiento agua-gas (WGS) y el acoplamiento oxidativo de metano (AOM). A finales del periodo abarcado por el segundo informe, el equipo dispone de catalizadores y membranas mejores y más rentables para los cuatro procesos. Se han entregado ya los materiales destinados a estudios a escala de laboratorio y se han seleccionado los destinados a reactores a escala de planta piloto. Todos los catalizadores finales para cada uno de los CMR a escala de planta piloto han demostrado características de actividad, selectividad y estabilidad mejoradas en comparación con los estándares actuales. Se han construido los CMR a escala de laboratorio para los cuatro procesos, que se encuentran en distintas fases de prueba y demostración. En particular, se han hecho ya demostraciones de los reactores para SFT y WGS, mientras que se están optimizando actualmente las membranas de oxígeno de los reactores para ATR y AOM. Se han diseñado prototipos de planta piloto para todos los CMR salvo el de la SFT (véase la figura del módulo de planta piloto para WGS). Durante todo el proceso de desarrollo, se utilizaron técnicas de modelado y simulación para facilitar el diseño de las membranas, los catalizadores y los CMR. El proyecto se dará por concluido con la realización de análisis de ciclo de vida y medioambientales, para los que se han obtenido ya resultados preliminares. El equipo desea asegurar la seguridad de los reactores frente a explosiones, por lo que se ha realizado una evaluación del riesgo y se han propuesto recomendaciones de seguridad. Por último, el equipo ha desarrollado un marco para la realización de futuros análisis socioeconómicos. Los CMR multifuncionales para el sector energético obtenidos en el proyecto DEMCAMER prometen mejorar el rendimiento, la rentabilidad y la sostenibilidad de procesos de importancia vital que dependen de reacciones catalíticas. Los modelos de catalizadores, membranas y CMR seguirán sirviendo como herramientas de desarrollo mucho después de concluido el proyecto.

Palabras clave

Nanoestructurado, catalizadores, materiales de membrana, reactores de membrana catalítica, sector energético, ATR, WGS, SFT, AOM

Descubra otros artículos del mismo campo de aplicación