Producción de hidrógeno por descomposición térmica catalítica de metano. Desarrollo de catalizadores basados en níquel

Résumé

El hidrógeno se perfila como el vector energético del futuro debido a la escasez de petróleo, y al problema del cambio climáticoasociado a la emisión de gases de efecto invernadero, principalmente CO2. A medio plazo, hasta que las energías renovables esténsuficientemente desarrolladas y sean económicamente competitivas, la producción de hidrógeno seguirá basándose en loscombustibles fósiles, en particular en el gas natural. En la actualidad el hidrógeno se produce principalmente por reformado catalíticode gas natural. Durante este proceso, sin embargo, se produce una gran cantidad de C02, que debe ser capturado y almacenado, paraque sea considerado como una tecnología limpia de producción de hidrógeno.Frente a este proceso, la descomposición térmica catalítica, DTC, de gas natural es una alternativa muy interesante ya que el carbonose obtiene en forma sólida, los costes de inversión son menores y no se producen CO ni CO2 durante el proceso. La utilización decatalizadores metálicos favorece la formación de formas de carbono de alta calidad, lo que es de gran importancia, ya que para que laDTC sea económicamente viable, el carbono obtenido debe poder venderse a un precio elevado.En la presente tesis se aborda el desarrollo de nuevos catalizadores, basados en níquel, para la producción de hidrógeno pordescomposición térmica catalítica de metano. El objetivo es desarrollar catalizadores de elevada actividad y larga vida, fáciles depreparar, de modo que su coste de producción sea reducido y que permitan optimizar tanto la conversión molar de metano como larelación másica carbono/catalizador. En la mayoría de trabajos publicados se da prioridad a la producción de carbono, por lo que seutilizan bajas cargas de níquel en el catalizador, bajas concentraciones de metano y/o bajas temperaturas, lo que lleva a una bajaconversión del metano. En la presente memoria se aborda, por el contrario, el trabajo desde la perspectiva de la producc