ALMACENAMIENTO DE HIDRÓGENO EN LÍQUIDOS ORGÁNICOS

Abstract

El panorama actual energético presenta una serie de desafíos con respecto al ajuste de la generación de energía renovable en momentos de exceso y déficit de energía y la demanda energética. Como solución se plantea el almacenamiento de la energía excedente en situaciones meteorológicas favorables para así poder hacer uso de ella en momentos adversos de generación de energía. Una prometedora alternativa a los combustibles fósiles gracias a su fácil acoplamiento a las energías renovables es el hidrógeno como vector energético. Una limitación principal de este elemento químico es su almacenamiento y transporte, siendo el almacenamiento en líquidos orgánicos una alternativa en investigación hoy en día y en lo que se fundamentará este Trabajo Fin de Grado. Solución en auge que permite su almacenamiento a partir de una reacción química entre el hidrógeno y un líquido orgánico portador de hidrógeno, es decir LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier). Tras reaccionar ambos compuestos se almacenan y/o transportan, y una vez cubierta esta necesidad, se liberarían en el lugar y/o momento idóneo para obtener el hidrógeno. La tecnología LOHC presenta propiedades similares a las del crudo de petróleo o los combustibles convencionales usados, ya que se encuentran en fase líquida a condiciones de presión y temperaturas ambientales lo que les permite ser transportados de una manera convencional. El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo principal abordar la necesidad del almacenamiento y transporte de energía y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a partir del hidrógeno verde. Para ello, se utilizará hidrogeno procedente de una planta de electrólisis usando energías renovables y se analizará el sistema LOHC, evaluando y dimensionando desde un enfoque técnico y económico el proceso de hidrogenación. Se ha realizado un estudio entre varias propuestas como líquidos orgánicos, y se ha optado emplear el sistema dibenciltolueno (H0-DBT) /perhidro-dibenciltolueno (H18-DBT), conocido comercialmente como Marlotherm SH (MSH). Esta tecnología se puede emplear como almacenamiento estacionario de hidrógeno y, a su vez, como transporte de éste a otros lugares de destino para la posterior obtención del gas objetivo a través de la reacción química de deshidrogenación. Para llevar a cabo la hidrogenación del dibenciltolueno se han evaluado diferentes catalizadores para seleccionar el más adecuado según estudios experimentales reportados, resultando ser el catalizador Pt/Al2O3 con una carga del catalizador de 0,3% en peso. Finalmente se concluye que tras diseñar el proceso químico de absorción de hidrógeno en dibenciltolueno usando como catalizador Pt/Al2O3 se obtiene el compuesto perhidro-dibenciltolueno con resultados prometedores a condiciones ambientales para su almacenamiento y transporte.