Tecnologías de generación de hidrógeno y metano, Procesos de bio-refinería, Procesos termoquímicos para valorización de residuos y biomasa Research groups

Este grupo se encuentra especializado en el desarrollo de nuevos procesos con especial énfasis en las consideraciones relacionadas con la sostenibilidad. Sus principales líneas de trabajo versan sobre la producción de hidrógeno y metano a partir de recursos renovables, la conversión de biomasa lignocelulósica en biocombustibles o productos de valor añadido dentro de esquemas de biorrefinería y la valorizaciòn termoquímica de residuos urbanos o industriales.

Para la generación de hidrógeno se trabaja en procesos de reformado no convencionales para su producción descentralizada mediante reactores adiabáticos (reformado autotérmico) o microrreactores. En el caso de la generación de metano (tecnologías ?power to gas?) se están desarrollando nuevos catalizadores combinando Ni con metales preciosos y se desea incorporarlos a microrreactores. Otra línea de actividad en curso, para ambas producciones, tiene que ver con la utilización simultánea de sólidos adsorbentes y catalizadores.

En el campo de los nuevos procesos de biorrefinería se trabaja en nuevos catalizadores activos y estables con fases no nobles y en la influencia del medio reaccionante. Así se está estudiando la producción de furfural a partir de la fracción hemicelulósica, de HMF a partir de la fracción celulósica y del aprovechamiento de la fracción lignínica. Destaca el trabajo dedicado a comprobar el comportamiento de los catalizadores frente a biomasas reales. También se estudia la utilización de sistemas de reacción que incluyan membranas de deshidratación o destilación reactiva.

En lo que se refiere a los procesos termoquímicos de valorización de residuos orgánicos de difícil reciclabilidad, se trabaja en pirólisis y gasificación. Interesa la recuperación, tras pirólisis, de fibras de carbono o de vidrio utilizadas en materiales composites. La optimización de estos procesos se dirige a obtener fracciones sólidas y líquidas con aplicaciones del mayor valor añadido posible. Para la fracción gaseosa no sólo se estudia su valorización energética directa, sino también su conversión a gas de síntesis.

El desarrollo de estos procesos incluye: i) el diseño, caracterización y ensayo de catalizadores heterogéneos activos, selectivos y estables, ii) el diseño, construcción y operación de sistemas de reacción avanzados, y iii) la ingeniería de procesos, utilizando herramientas avanzadas de modelización, simulación, optimización y análisis de impacto ambiental, para evaluar la viabilidad tecno económica de los desarrollos más prometedores.

En el campo del desarrollo de nuevos catalizadores, el trabajo se concentra en sistemas para reacciones de reformado no convencional, deshidratación, hidrogenólisis y oxidación selectiva. Se dispone de conocimiento y experiencia amplios sobre la utilización de muy diversos soportes, así como de diferentes metodologías para la incorporación de fases activas. Para la caracterización de los catalizadores preparados, así como de los ya utilizados, se dispone (en el propio grupo o en los servicios generales de la UPV/EHU, de las técnicas de caracterización textural y fisicoquímica habituales, estando previsto la incorporación de algunas adicionales en el futuro próximo. Para la determinación experimental de la actividad de los catalizadores preparados y caracterizados se dispone de plantas a escala de laboratorio y "bench" con reactores autoclaves y tubulares. Así mismo, estas plantas se encuentran conectadas a sistemas de cromatografía para el análisis de muestras.

El trabajo relacionado con sistemas de reacción avanzados pretende la optimización de los procesos catalíticos anteriores incluyendo procesos de separación en el medio de reacción. Cuando se puede aprovechar las diferencias de volatilidad se utilizan sistemas de destilación reactiva. En otros casos se viene aplicando la tecnología de membranas: metálicas para la purificación del hidrógeno e inorgánicas para la pervaporación de agua.

 

Campo de investigación

Engineering & Technology

Institución
University of the Basque Country (UPV/EHU)
Prioridades RIS3
  • Advanced manufacturing
Investigador principal
Arias Ergueta, Pedro Luis
Dirección
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Cómo llegar
Principales líneas de investigación.
  • Tecnologías de generación de hidrógeno y metano
  • Procesos de bio-refinería
  • Procesos termoquímicos para valorización de residuos y biomasa