Generación de hidrógeno a partir de la gasificación solar de combustibles sólidos utilizando un reactor de medios porosos híbrido

Abstract

Hidrógeno (H2) y gas de síntesis pueden ser producidos a partir de diversas fuentes mediante reformado de vapor y oxidación parcial. La combustión híbrida filtrada (HFC) consiste en la gasificación de combustibles sólidos o, simultáneamente, en el reformado de combustibles gaseosos y sólidos, sosteniendo reacciones homogéneas y heterogéneas, alcanzando altas temperaturas en el frente de reacción. Este trabajo desarrolla un modelo matemático para generar H2 utilizando un reactor HFC, mediante gasificación del combustible sólido con aporte solar, utilizando COMSOL Multiphysics. Se consideró un lecho poroso de esferas de alúmina y partículas de carbón sub-bituminoso dispuestas aleatoriamente y concentrando la energía solar mediante una placa emisora. El rendimiento de hidrógeno fue 86.5%, eficiencia solar-combustible 49.5% y eficiencia energética 72.3% para 600 kW/m 2 de potencia solar. En base a los resultados, esta investigación proyecta la producción de H2 a partir de combustibles fósiles, representando una línea base para la gasificación solar.