Estudio del proceso de metanación empleando catalizadores basados en metales de transición soportados en alúmina y derivados del óxido de grafeno

Resumen

La concentración de CO2 en la atmósfera se ha acelerado en los últimos años pasando a ser uno de los problemas más graves de nuestra era. Su reducción, uno de los mayores retos. Una de las soluciones más rentables a día de hoy, consiste en la valorización de este compuesto, transformándolo en otro bien necesario: metano como fuente de energía. La metanación de CO2 requiere de catalizadores eficientes y competitivos económicamente, como aquellos basados en metales de transición, como el níquel. Pero sus bajos rendimientos a menores temperaturas, su sensibilidad a la desactivación por H2S (que puede acompañar a los reactivos) y desactivación a altas temperaturas, hacen necesaria la mejora de estos sistemas catalíticos, siendo este el eje fundamental de este trabajo de tesis.En este trabajo, se ha descrito que el empleo de promotores como el Fe mejoran el rendimiento del catalizador, el Mo mejora la resistencia a la desactivación por H2S y el Co facilita la recuperación de la actividad tras el envenenamiento. Además, la modificación del soporte de alúmina con Ce o La, mejora la interacción entre Ni y soporte, mejorando el rendimiento y la resistencia a la desactivación. Finalmente, el empleo de derivados de grafeno como soporte ha demostrado ser eficiente en la dispersión del calor liberado en la reacción, evitando su acumulación y desactivación a causa de la temperatura. // La concentración de CO2 en la atmósfera se ha acelerado en los últimos años pasando a ser uno de los problemas más graves de nuestra era. Su reducción, uno de los mayores retos. Una de las soluciones más rentables a día de hoy, consiste en la valorización de este compuesto, transformándolo en otro bien necesario: metano como fuente de energía. La metanación de CO2 requiere de catalizadores eficientes y competitivos económicamente, como aquellos basados en metales de transición, como el níquel. Pero sus bajos rendimientos a menores temperaturas, su sensibilidad a la desactivación por H2S (que puede acompañar a los reactivos) y desactivación a altas temperaturas, hacen necesaria la mejora de estos sistemas catalíticos, siendo este el eje fundamental de este trabajo de tesis.En este trabajo, se ha descrito que el empleo de promotores como el Fe mejoran el rendimiento del catalizador, el Mo mejora la resistencia a la desactivación por H2S y el Co facilita la recuperación de la actividad tras el envenenamiento. Además, la modificación del soporte de alúmina con Ce o La, mejora la interacción entre Ni y soporte, mejorando el rendimiento y la resistencia a la desactivación. Finalmente, el empleo de derivados de grafeno como soporte ha demostrado ser eficiente en la dispersión del calor liberado en la reacción, evitando su acumulación y desactivación a causa de la temperatura.