Examinando por Autor "Pinero Ruiz, Ismael"

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ANÁLISIS DEL DESEMPEÑO AMBIENTAL DEL REFORMADO PARCIAL OXIDATIVO SECO DE BIOGÁS EN COMPARACIÓN CON ALTERNATIVAS CONVENCIONALES
(Universidad Rey Juan Carlos, 2024-07-24) Pinero Ruiz, Ismael
Hoy en día, existe un importante empuje hacia la implantación de tecnologías que emplean recursos renovables como fuente de energía, aunque todavía existe una gran dependencia al uso de los combustibles fósiles en términos de energía primaria consumida. La producción y el uso de estos recursos generan severos impactos para el medioambiente, por lo que, en los últimos años, se ha tratado de fomentar el desarrollo de tecnologías que sean técnica, ambiental y económicamente viables. Dentro de este tipo de tecnologías, el empleo de biogás para producir hidrógeno de origen renovable se contempla como una alternativa interesante en los tres aspectos anteriormente mencionados. El biogás se compone principalmente de metano y dióxido de carbono y se puede obtener a partir de la digestión anaerobia de residuos orgánicos como, por ejemplo, restos de cultivos, residuos urbanos, lodos de aguas residuales, etc. La posibilidad de producir biogás a partir de la fracción orgánica de los residuos urbanos lo convierte en interesante dado el crecimiento exponencial de la población mundial y, por ende, el aumento de las cantidades de residuos generadas. En cuanto a los aspectos técnico y económico del proceso de reformado, estos se han evaluado en el Trabajo Fin de Grado ¿Estudio del reformado parcial oxidativo seco de biogás¿ presentado para el grado de Ingeniería Química, con la evaluación propia de una nueva configuración del proceso sin la unidad encargada de la reacción del desplazamiento de gas de agua (Water Gas Shift, WGS). En este trabajo, para comprobar el aspecto ambiental del proceso, se ha realizado un análisis del ciclo de vida y con ello, se ha empleado el indicador denominado como Ecoeficiencia para comprobar la sostenibilidad propia del sistema. Como resultado, se ha comprobado que el proceso integral de reformado es ambientalmente más viable en comparación con el proceso sin WGS, obteniendo un valor de Ecoeficiencia de 0,040 y 0,011 respectivamente. Para evaluar el potencial ambiental se ha llevado a cabo la comparación de ambos procesos con las tecnologías más convencionales a la hora de producir hidrógeno. Como resultado, y a razón de valores menores como el de la ecoeficiencia, se concluye que el proceso de reformado estudiado, se encuentra en vías de desarrollo y por tanto todavía no tiene el potencial ambiental necesario para sustituir a los procesos más convencionales. A razón de este bajo potencial en comparación con las alternativas convencionales, se estudian los aspectos más limitantes del proceso para proponer una mejora para incrementar la sostenibilidad del sistema. Se estudian la implantación de recursos renovables a la hora de producir electricidad, así como la mejora en el control de fugas de metano biogénico en la digestión anaeróbica.
ESTUDIO DEL REFORMADO PARCIAL OXIDATIVO SECO DE BIOGÁS
(Universidad Rey Juan Carlos, 2024-07-23) Pinero Ruiz, Ismael
La población mundial ha crecido un 50% durante los últimos 50 años, gracias, en parte, al uso desmedido de combustibles fósiles, siendo estos los causantes de más del 90% de la generación de dióxido de carbono, gas de efecto invernadero y principal causante del calentamiento global. Debido a estas altas emisiones de gases contaminantes, junto al aumento constante de la demanda energética mundial, el desarrollo de nuevas alternativas más sostenibles es esencial para el bienestar del planeta y, por ende, de los que residen en él. A día de hoy, son muchas las opciones que se contemplan, pero todas las miradas apuntan al elemento más abundante del planeta, el hidrógeno, en particular, de origen renovable. Este producto demuestra tener un gran potencial energético, así como una menor cantidad de emisiones asociadas de gases de efecto invernadero, tanto en el proceso de producción como en su uso. En este estudio, se estudia el potencial de una tecnología emergente para la producción de hidrógeno mediante el reformado de biogás, generando así una cantidad de hidrógeno elevada para su posterior comercialización o uso como materia prima. En este caso, el reformado se llevará a cabo gracias a la acción del O2, llevando a cabo, así, el denominado como Reformado Oxidativo Parcial Seco (PODR). Se ha tomado como base la producción de biogás de la digestora situada en Valdemingómez (Madrid), para comprobar así el potencial de producción de hidrógeno de cara a su posible integración en un modelo de gestión de residuos circular. En primer lugar, se ha simulado este proceso en Aspen Plus®, identificando tanto los equipos empleados, así como, las condiciones de operación de cada uno de ellos. También se han calculado los balances de materia y energía que apoyan al diseño del proceso y, finalmente, se ha realizado un estudio económico con el fin de evaluar la viabilidad de este proceso. Como resultado, se han obtenido valores de producción del hidrógeno en cuestión, así como, el precio de producción del kilogramo de producto generado con esta tecnología. Con esta información, se ha evaluado el potencial de la unidad encargada de la reacción de desplazamiento de gas de agua (Water Gas Shift, WGS), evaluando el mismo proceso sin esta unidad. Adicionalmente, se realiza una comparación con otras tecnologías de producción de H2.