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Generación de hidrógeno a partir de la gasificación solar de combustibles sólidos utilizando un reactor de medios porosos híbrido

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dc.contributor.authorArriagada Romero, Andrés
dc.contributor.authorArancibia Arancibia, Natalia
dc.contributor.authorHayes, Robet E.
dc.contributor.authorNikrityuk, Petr
dc.contributor.authorToledo Torres, Mario
dc.date.accessioned2024-05-21T13:02:11Z
dc.date.available2024-05-21T13:02:11Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractHidrógeno (H2) y gas de síntesis pueden ser producidos a partir de diversas fuentes mediante reformado de vapor y oxidación parcial. La combustión híbrida filtrada (HFC) consiste en la gasificación de combustibles sólidos o, simultáneamente, en el reformado de combustibles gaseosos y sólidos, sosteniendo reacciones homogéneas y heterogéneas, alcanzando altas temperaturas en el frente de reacción. Este trabajo desarrolla un modelo matemático para generar H2 utilizando un reactor HFC, mediante gasificación del combustible sólido con aporte solar, utilizando COMSOL Multiphysics. Se consideró un lecho poroso de esferas de alúmina y partículas de carbón sub-bituminoso dispuestas aleatoriamente y concentrando la energía solar mediante una placa emisora. El rendimiento de hidrógeno fue 86.5%, eficiencia solar-combustible 49.5% y eficiencia energética 72.3% para 600 kW/m2 de potencia solar. En base a los resultados, esta investigación proyecta la producción de H2 a partir de combustibles fósiles, representando una línea base para la gasificación solar.es
dc.description.abstractHydrogen (H2) and syngas can be produced from various sources via steam reforming and partial oxidation. Hybrid filtration combustion (HFC) refers to the gasification of solid fuels or by simultaneous reforming of gaseous and solid fuels, supporting homogeneous and heterogeneous chemical reactions within the reactor, and reaching high temperatures in the reaction wave. This work aims to develop a simulation model to obtain H2 utilizing a HFC reactor, through allothermal gasification of the solid fuel particles from solar energy. Solar gasification of subbituminous coal was numerically assessed by using COMSOL Multiphysics, considering a porous bed of aleatory arranged spherical particles and concentrating solar energy through an emitter plate. The H2 yield reached 86.5%, solar-fuel efficiency 49.5%, and energy efficiency 72.3% for 600 kW/m2. Driving the production of H2 and syngas mainly from fossil fuels towards renewable generation represents a baseline for future perspective of HFC and solar gasification.en
dc.description.versionversión publicada
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.5944/bicim2022.266
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14468/19843
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.keywordshidrógeno
dc.subject.keywordsgasificación solar
dc.subject.keywordsreactor de medios porosos híbridos
dc.subject.keywordseficiencia energética
dc.subject.keywordsCOMSOL Multiphysics
dc.titleGeneración de hidrógeno a partir de la gasificación solar de combustibles sólidos utilizando un reactor de medios porosos híbridoes
dc.typeconference proceedingsen
dc.typeactas de congresoes
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