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Modelación numérica de un reactor de water-splitting termoquímico de dos etapas basado en un ciclo reducción-oxidación de óxido de cerio

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dc.contributor.authorRojas Alvarado, Paula
dc.contributor.authorAlegría Galetovic, Nicolás
dc.contributor.authorToledo Torres, Mario
dc.date.accessioned2024-05-21T13:01:57Z
dc.date.available2024-05-21T13:01:57Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractEl cambio climático ha vuelto fundamental el proceso de descarbonización, donde aparece el hidrógeno verde como combustible alternativo. Este trabajo propone un modelo matemático para simular el proceso termoquímico de producción de hidrógeno verde mediante water-splitting, a partir de un reactor cilíndrico de medio poroso compuesto por óxido de cerio, el cual es irradiado solarmente. Las ecuaciones de conservación de masa, energía, especie química y de variación de concentración de vacancias, se resuelven mediante el método TDMA. La cinética de reacción para la etapa de reducción y oxidación se contrastan con datos experimentales de la literatura. Los resultados de producción de hidrógeno verde se encuentran entre 0.74-1.15 mol de H2, y se realiza un análisis de sensibilidad para determinar las variables relevantes del proceso. A lo largo del documento se presentan las características técnicas del reactor de medio poroso propuesto, el cual se encuentra actualmente en construcción.es
dc.description.abstractClimate change has made the decarbonization process fundamental, where green hydrogen appears as an alternative fuel. This work proposes a mathematical model to simulate the thermochemical process of green hydrogen production by water-splitting, from a cylindrical reactor of porous medium composed of cerium oxide, which is solar irradiated. The conservation of mass, energy, chemical species and vacancy concentration variation equations are solved by the TDMA method. The reaction kinetics for the reduction and oxidation stages are contrasted with experimental data from the literature. The green hydrogen production results are found to be between 0.74-1.15 mol H2, and a sensitivity analysis is performed to determine the relevant process variables. Throughout the paper, the technical characteristics of the proposed porous media reactor, which is currently under construction, are presented.en
dc.description.versionversión publicada
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.5944/bicim2022.286
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14468/19809
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
dc.relation.centerE.T.S. de Ingenieros Industriales
dc.relation.congressXV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica. Madrid, España, 22-24 de noviembre de 2022. CIBIM 2022
dc.relation.departmentMecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es
dc.subject.keywordswater-splitting
dc.subject.keywordsciclos termoquímicos
dc.subject.keywordsóxido de cerio
dc.subject.keywordsmedios porosos
dc.subject.keywordsmodelación computacional
dc.subject.keywordshidrógeno verde
dc.subject.keywordsenergía solar
dc.titleModelación numérica de un reactor de water-splitting termoquímico de dos etapas basado en un ciclo reducción-oxidación de óxido de cerioes
dc.typeconference proceedingsen
dc.typeactas de congresoes
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