Reforma a vapor de etanol para produção de hidrogênio catalisada por níquel e cobre suportados em MCF : dimensionamento de reatores automotivos

Abstract

A demanda energética em todo mundo tem aumentado a cada ano, e com isso, preocupações acerca das fontes energéticas usadas. Atualmente, os combustíveis fósseis ainda são os maiores responsáveis pela geração de energia e diante da crescente demanda e finitude desse recurso, têm-se buscado alternativas para geração de energia de modo eficiente e de baixo impacto ambiental. Maior parte dos automóveis ainda são movidos a combustíveis fósseis e esse tipo de combustível libera gases poluentes na atmosfera, sendo essa uma das causas da grande poluição nos centros urbanos. Uma alternativa encontrada aos combustíveis fósseis para uso em automóveis foram as células a combustível, que são dispositivos capazes de converter energia química em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas, usando-se como combustível para essa conversão o hidrogênio. Entretanto, o transporte, manuseio, estocagem e tancagem do hidrogênio demandam cuidados relevantes e caros, pois trata-se de um gás altamente reativo, havendo risco de explosões. Uma solução a essa problemática é realizar a reforma de etanol para produzir o hidrogênio no próprio automóvel, de modo que o hidrogênio vá sendo produzido e usado, diminuindo assim, o risco de explosões e acidentes. Neste cenário, o presente trabalho teve como objetivo o estudo reforma a vapor de etanol utilizando catalisadores de Cobre e Níquel monometálicos e bimetálicos suportados em MCF com teores que variaram entre 2,5% e 5,0%. Por meio dos testes catalíticos foi possível identificar o catalisador que proporciona maior conversão do etanol e que possui maior rendimento a hidrogênio, tendo em vista que este é o produto de maior interesse a ser formado para uso na célula a combustível. Os testes realizados apontaram o catalisador com teor de 5,0% de cobre impregnado em MCF como melhor, pois este apresentou taxa de conversão de 96,5% e rendimento de hidrogênio igual a 41,89%, resultados bastante superiores ao encontrado para os outros catalisadores testados. Com base nos resultados obtidos, foi possível fazer o dimensionamento de um reator automotivo para realização da reforma a vapor com o uso deste catalisador.