Seminario de hidrigeno - Producción de hidrógeno

Producción de hidrógeno

El hidrógeno, es un elemento químico que se representa con el símbolo H, cuyo número atómico es de 1. Cuando se encuentra en condiciones normales, ya sea de temperatura, como de presión, se presenta como un gas diatómico, sin color, sin sabor, y sin olor, de carácter no metálico.

La producción de hidrógeno se realiza mediante diversos métodos que requieren la separación del hidrógeno de otros elementos químicos como el carbono (en los combustibles fósiles) y el oxígeno (del agua).

El hidrógeno se extrae tradicionalmente de los combustibles fósiles (habitualmente hidrocarburos) - compuestos de carbono e hidrógeno- por medio de procesos químicos.

El hidrógeno también puede ser obtenido del agua por medio de producción biológica en un biorreactor de algas, o usando electricidad (por electrólisis-electrolisis del agua)- químicos (por reducción química) o calor (por termólisis); estos métodos están menos desarrollados en comparación con la generación de hidrógeno a partir de hidrocarburos pero su crecimiento aumenta , por sus bajas emisiones en dióxido de carbono permiten reducir la contaminación y el efecto invernadero. El descubrimiento y desarrollo de métodos más baratos de producción masiva de hidrógeno acelerara el establecimiento de la denominada economía de hidrógeno.1

De hidrocarburos

El hidrógeno puede ser generado del gas natural con aproximadamente 80% de eficiencia, o de otros hidrocarburos con una eficiencia variable. El método de conversión basado en hidrocarburos libera dióxido de carbono (CO2). Puesto que la producción se concentra en una sola planta, es posible separar el CO2 y encargarse del mismo, por ejemplo inyectándolo en una reserva de petroleo o gas (ver captura y almacenamiento de carbono), aunque esto no se hace en la mayoría de los casos. Un proyecto de inyección de dióxido de carbono ha sido iniciado por la compañía StatoilHydro de Noruega en el Mar del Norte, en el Campo de Gas Sleipner. Sin embargo, aun si el dióxido de carbono no es capturado, la producción total de hidrógeno a partir de gas natural y su uso en un vehículo de hidrógeno, solo emite la mitad del dióxido de carbono que un automóvil a gasolina generaría.

Reformado con vapor

El hidrógeno producido en masa para fines industriales, suele obtenerse por Reformado con vapor de agua del gas natural. A altas temperaturas (700–1100 °C), el vapor de agua (H2O) reacciona con el metano (CH4) produciendo syngas (gas natural sintético).

CH4 + H2O → CO + 3 H2 + 191.7 kJ/mol

El calor requerido para el proceso es generalmente proporcionado al quemar una parte del metano.

Monóxido de carbono

[pic 1]

Gasificacion.

Hidrógeno adicional puede obtenerse al agregar más agua por medio de la reacción del vapor de agua con el monóxido de carbono que requiere una menor temperatura (aproximadamente 130 °C):

CO + H2O → CO2 + H2 - 40.4 kJ/mol

Esencialmente, el átomo de oxígeno (O) es separado del vapor de agua adicional para oxidar el CO en CO2. Esta oxidación también provee la energía para continuar con la reacción.

Proceso de Kværner

El Proceso de Kværner o Proceso de Kvaerner de Negro de carbón e hidrógeno (CB&H)2 es un método, desarrollado en la década de 1980 por una compañía noruega del mismo nombre, para la producción de vapor a partir de hidrocarburos (CnHm), como el metano, gas natural y biogás.

...