El viernes 8 de septiembre de 2023, la licenciada Rocío Belén Ramírez -becaria doctoral en el INTEQUI- ofrecerá un adelanto de su Plan de Tesis Doctoral: “Desarrollo de materiales catalíticos mesoporosos para la conversión de CO2 mediante reformado de metano”, que cuenta con la dirección de la Dra. Mariana Noelia Barroso y la co-dirección del Dr. Andrés Alberto García Blanco. La exposición se desarrollará a las 10 hs. en el hall del INTEQUI.
Rocío Belén Ramírez
Es Licenciada en Química de la Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia (UNSL), y estudiante del Doctorado en Química de la misma facultad. Becaria doctoral de CONICET en el INTEQUI, en el Área de Catálisis-Ingeniería de Procesos en la línea de Investigación de catálisis para aplicaciones energéticas.
Resumen de divulgación
En la actualidad se ha producido un incremento importante de emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera debido, principalmente, al aumento del consumo de energía por el crecimiento económico. Es así, que resulta imprescindible no sólo mejorar la eficiencia de los sistemas de generación de energía y extender el uso de energías renovables, sino que es clave incrementar la investigación y el desarrollo de tecnologías eficientes en los procesos de post-tratamiento de CO2, que contemplen su captura, almacenamiento y valorización.
Entre las vías interesantes para la conversión de CO2 se destaca la transformación de CO2 con CH4 (reformado seco de metano) para la obtención de productos químicos básicos como el gas de síntesis (mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono). Sin embargo, el reformado seco de metano no se considera un proceso industrial competitivo debido, principalmente, a la desactivación del catalizador por formación de carbono y sinterización.
En este contexto el objetivo de esta investigación es desarrollar nuevos materiales catalíticos con alta actividad, selectividad y elevada tolerancia a la deposición de carbono y al sinterizado, que puedan ser usados en procesos sostenibles de relevancia en el ámbito energético e industrial.
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| [Aseel y col. Nanomaterials. 12 (2022) 3400. https://doi.org/10.3390/nano12193400] |
Uno de los procesos catalíticos con gran potencial de desarrollo, en el marco de los nuevos objetivos de una industria con cero emisiones de carbono (Net Zero), es el reformado seco de metano (DRM). Este proceso permite transformar metano y dióxido de carbono, dos gases de efecto invernadero (GEI) y principales componentes del biogás, en gas de síntesis (CO e H2, syngas). Esta mezcla puede ser empleada para obtener hidrógeno por procesos de separación o en procesos industriales, tales como: síntesis de metanol, de dimetiléter y numerosos productos químicos de valor agregado. Los catalizadores usados tradicionalmente en el reformado de metano están basados en níquel como fase activa. Estos catalizadores son económicos y se encuentran disponibles comercialmente, pero presentan desactivación por deposición de carbono y/o sinterizado. Esto conduce a que uno de los principales objetivos de este trabajo sea la búsqueda de estrategias de síntesis que permitan desarrollar sistemas catalíticos con alta actividad, estabilidad y selectivos hacia la obtención de una relación hidrógeno/monóxido de carbono adecuada.
Sobre la base de lo mencionado, este trabajo de investigación se centra en el diseño de nuevas formulaciones catalíticas basadas en Ni o Ni-Ru, soportados en materiales mesoporosos, modificados con capas delgadas de óxidos (CeOx, Al2O3, ZrO2). La deposición de las películas delgadas se realizará mediante la técnica ALD (Atomic layer deposition) a fin de mejorar las propiedades de los sistemas que actúen como co-catalizadores en la reacción de reformado seco de metano. Al mismo tiempo, se avanzará en el conocimiento de técnicas de caracterización avanzadas como XPS, DRIFTS in situ y HRTEM, cuyos resultados contribuirán a establecer las relaciones estructura–propiedad que lleven a la optimización de las formulaciones sintetizadas.
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