DEFENSA VIRTUAL DE TESIS DOCTORAL
El día 15 de mayo de 2020, se llevó a cabo la Defensa Virtual de Tesis Doctoral en Química de la Lic. Alejandra C. Villagran Olivares - Becaria del Instituto de Investigaciones en Tecnología Química (INTEQUI).
Título: “Producción de hidrógeno por reformado de bioetanol: preparación de catalizadores de níquel empleando agentes quelantes”
Directora: Dra. María C. Abello Co-Directora: Dra. M. Noelia Barroso
Resumen
La contaminación ambiental producida por la intervención antrópica y sus graves consecuencias, el uso desmedido de combustibles fósiles, la incesante demanda de energía debido al crecimiento poblacional y al desarrollo de las sociedades modernas, sumado a los problemas de agotamiento de los recursos fósiles en un futuro mediato, los inconvenientes políticos en las regiones geográficas con las reservas más abundantes y las dificultades económicas que trae aparejado la extracción de petróleo de recursos no convencionales, ha llevado al sector científico a la búsqueda de fuentes de energía renovables. Frente a este escenario, el hidrógeno ha surgido como un candidato prometedor para satisfacer los requerimientos energéticos de las sociedades, por ser un combustible limpio que permitiría un futuro energético seguro y sustentable. En particular, para su producción resulta atractivo el empleo del reformado de etanol con vapor, como un proceso que permite la utilización de una materia prima renovable, con una emisión de gases contaminantes que pueden ser reutilizados. La búsqueda de nuevos catalizadores activos, selectivos y estables para esta reacción resulta imperativa.
En este trabajo de tesis, un conjunto de catalizadores de Ni soportados sobre MgAl2O4-CeO2 fueron preparados por el método de impregnación húmeda, empleando distintos agentes quelantes y distintas relaciones molares ligando a Ni. Su performance catalítica fue investigada en la reacción de reformado de etanol con vapor bajo condiciones moderadas y analizada en términos de la resistencia a la desactivación por deposición de carbono, fenómeno predominante de inestabilidad catalítica en sistemas basados en Ni. En general, los sistemas preparados a partir de las relaciones estequiométricas necesarias para formar el complejo más estable de Ni permitieron un mejor desempeño catalítico bajo las condiciones de reacción estudiadas. El agregado de agentes quelantes promovió la formación de especies de Ni2+ en íntimo contacto con CeO2 que reducen a menores temperaturas y un incremento en la interacción Ni-CeO2.
El mejor desempeño catalítico en la reacción mencionada y la mayor tolerancia a la formación de carbono correspondió al sistema preparado empleando EDTA. Las características del EDTA, un ligando voluminoso y con capacidad de formar complejos de Ni muy estables que interaccionan con CeO2, serían las responsables de este comportamiento.