Grupo de Ingeniería Química y Ambiental


  • Producción de bioaceite e hidrogeno a partir de microalgas mediante procesos de licuefacción hidrotérmica y reformado con vapor en reactores de membrana
    Entidad Financiadora : Ministerio de economía y competitividad (ENE2017-83696-R)
    Periodo de Ejecución : 2018 - 2020
    Investigador Principal : Calles Martín, José Antonio y Carrero Fernández, Alicia
    Equipo Investigador : - Alique Amor, David - Calles Martín, José Antonio - Carrero Fernández, Alicia - Martínez Díaz, David - Sanz Villanueva, Daniel - Vicente Crespo, Gemma - Vizcaíno Madridejos, Arturo J. 
    Resumen : La controversia generada por el empleo de los cultivos agrícolas de interés alimentario para uso energético, ha despertado el interés por las microalgas para la obtención de biocombustibles. Las algas no necesitan extensos terrenos de cultivo y pueden crecer de forma rápida. Además, es una materia prima renovable, sostenible y no contaminante que contribuye a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero porque utiliza CO2 en su crecimiento. Por ello, este proyecto de investigación tiene como objetivo general la producción sostenible de hidrógeno y bio-aceite partiendo de microalgas.
    La licuefacción hidrotérmica(LHT) de microalgas requiere temperaturas inferiores a la pirólisis y presiones altas para mantener el agua líquida, lo que aporta una gran ventaja, ya que en estas unidades (LHT) no es necesario el secado de la microalga con el consiguiente ahorro energético. El bio-aceite obtenido con una etapa de LHT contiene mucho oxígeno (10-20 %) y nitrógeno (1-8 %), lo que le confiere poca estabilidad y, además, provocaría altas emisiones de NOx durante la combustión del bio-aceite. Para solucionar estos problemas se ha planteado un proceso donde la licuefacción se realiza en dos etapas: en la primera a baja temperatura (T<200 ºC) se obtiene una fase acuosa por descomposición de las proteínas y de los hidratos de carbono de cadena corta. A continuación, la fracción sólida se somete a una segunda etapa de LHT a mayor temperatura (T= 250-350 ºC) con el objetivo de conseguir un bio-aceite con bajo contenido en nitrógeno y oxígeno. En la segunda etapa de licuefacción también se produce una corriente gaseosa de CO2 que se podría recircular al cultivo de la microalga.
    Las fracciones acuosas procedentes de ambas etapas de licuefacción se pueden valorizar mediante la producción de hidrógeno por reformado catalítico con vapor en un reactor de membrana con el objetivo de producir hidrógeno de elevada pureza. El hidrógeno puede utilizarse como combustible utilizando tecnologías maduras (motores de combustión) o en desarrollo (pilas de combustible). Además, en este proyecto, se probará el reformado oxidativo con el fin de reducir las necesidades energéticas del proceso y evitar la desactivación de los catalizadores de reformado por deposición de coque.
    Desde el punto de vista medioambiental, en el proyecto se utilizarán herramientas de análisis de sistemas, como las basadas en Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para evaluar los balances de emisiones y de energía comprobando que se ajustan a un modelo de desarrollo sostenible.


H2 permeation increase of electroless pore-plated Pd/PSS membranes with CeO2 intermediate barriers

Martínez-Díaz, D.; Sanz, R.; Calles, J. A. Alique, D.


Influence of Si and Fe/Cr oxides as intermediate layers in the fabrication of supported Pd membranes

Maroño, M.; D'Alessandro, G.; Morales, A.; Martinez-Diaz, D.; Alique, D.; Sánchez, J.M.


Pd-thickness reduction in electroless pore-plated membranes by using doped-ceria as interlayer

Martinez-Diaz, D.; Alique, D.; Calles, J.A.; Sanz, R.


Stability of pore-plated membranes for hydrogen production in fluidized-bed membrane reactors

Tosto, E.; Alique, D.; Martinez-Diaz, D.; Sanz, R.; Calles, J.A.; Caravella, A.; Medrano, J.A.; Gallucci, F.


Review of supported Pd-based membranes prepartation by Electroless Plating for ultra-pure hydrogen production

Alique, D.; Martínez-Díaz, D.; Sanz, R.; Calles, J. A.


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