Estudio en planta piloto de la captura e hidrogenación a combustibles de CO2 promovidas electroquímicamente

• Autores: Pedro Juan Martínez Román
• Directores de la Tesis: Esperanza Ruiz Martínez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Número de páginas: 248
• Títulos paralelos:
  • Bench scale of electrochemically promoted co2 capture and hydrogenation to fuels
• Tribunal Calificador de la Tesis: Aurora Santos López (presid.), Albertina Cabañas (secret.), Juan Luis Sanz Yagüe (voc.), José María Sánchez Hervás (voc.), María José Martín de Vidales Calvo (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología químicas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense (pdf)
• Resumen

  • El crecimiento de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono resultante principalmente de la combustión de combustibles fósiles y el calentamiento global asociados, hacen necesario el desarrollo de nuevos sistemas más eficientes y de menor consumo energético que permitan separar selectivamente el dióxido de carbono. La valorización de dióxido de carbono a combustibles se contempla como una estrategia complementaria para reducir emisiones de dióxido de carbono, permitiendo su reciclado y un uso más sostenible de los recursos energéticos.

    La utilización de la promoción electroquímica de la catálisis se presenta como una opción novedosa para mejorar la eficiencia y selectividad de las tecnologías convencionales tanto de captura por adsorción, como de valorización por hidrogenación catalítica a combustibles de dióxido de carbono. La aplicación de pequeños potenciales entre un catalizador (electrodo de trabajo) que está en contacto con un electrolito sólido y un contraelectrodo (Au) resulta en el movimiento de especies promotoras hacia (o desde) la superficie del catalizador, mejorando tanto la capacidad de quimisorción selectiva de la especie de interés (dióxido de carbono), como la velocidad de reacción (de hidrogenación de dióxido de carbono), actividad y selectividad del catalizador hacia el producto (combustible) deseado. Ambos procesos habían sido poco estudiados y casi exclusivamente a escala de laboratorio, existiendo aspectos prácticos no investigados en suficiente detalle.

    Por tanto, el objetivo principal de esta Tesis es el desarrollo de nuevos sistemas electrocatalíticos y el estudio a escala de planta piloto de la aplicación de la promoción electroquímica de la catálisis tanto a la captura de dióxido de carbono por adsorción, como a la valorización de dióxido de carbono por hidrogenación a combustibles. Los objetivos particulares son: el desarrollo de electrocatalizadores y optimización de los procedimientos de preparación de los mismos, la identificación del electrocatalizador y los parámetros de operación más apropiados tanto para la captura de dióxido de carbono, como para la hidrogenación de dióxido de carbono a combustibles, el estudio de la tolerancia a inhibidores y venenos del electrocatalizador más prometedor para captura de dióxido de carbono, el estudio de la estabilidad y durabilidad del electrocatalizador más promisorio para hidrogenación de dióxido de carbono y la identificación de los fenómenos de desactivación potencial.