Sorbitol

Producción de Hidrógeno mediante reformado en fase acuosa (APR) de
sorbitol utilizando catalizadores basados en Pt
Hernán Duarte
Resumen
En este trabajo se estudió la producción selectiva de hidrógeno mediante la reacción de reformado
en fase acuosa (APR) de sorbitol empleando catalizadores basados en Pt. Se prepararon cuatro
catalizadores con distintos contenidos de Pt (0.30, 0.57, 1.50 y 2.77 %wt) sobre Al2O3 y un
catalizador de Pt(0.50%)/SiO2 por impregnación a humedad incipiente de una solución acuosa de
Pt(NH3)4(NO3)2. Se investigó la influencia tanto del contenido metálico en catalizadores de Pt/ Al2O3
como de la velocidad espacial (WHSV, h-1) sobre la conversión de sorbitol en productos gaseosos y
productos condensables y compararon con Pt/SiO2. Todos los catalizadores mostraronser activos en
APR de sorbitol y estables durante todo el tiempo de reacción (5 h). Se observó que a mayores
velocidades espaciales tanto la XT como la XG disminuyen mientras que la selectividad a H2 aumenta
posiblemente debido a que a altas conversiones parte del H2 producido participa en reacciones
laterales (hidrogenaciones) catalizadas por el sitio metálico. Se analizó la productividad de H2 delos
diferentes catalizadores a distintas velocidades espaciales con el fin de determinar las condiciones en
las cuales la producción de H2 se maximiza. La productividad de H2 fue mayor cuando se empleó el
catalizador Pt(2.77)/ Al2O3 en todo el rango de WHSV estudiado (0.6-2.4 h-1). Se observó que a
WHSV=1.8 h-1 se optimiza la producción de H2.

Introducción
La urgencia por frenar el cambioclimático reduciendo las emisiones de gases de efecto
invernadero, y la necesidad de asegurar la existencia de fuentes de energía confiables y abundantes
para el funcionamiento de la economía (amenazadas por un eventual agotamiento de las reservas de
petróleo y gas), han llevado a una actual toma de conciencia respecto de que en el futuro no se puede
depender del petróleo como principal fuente de energíay productos químicos [1]. Entonces surge la
necesidad de encontrar formas de energías alternativas provenientes de recursos naturales no
agotables, económicamente competitivas y que a la vez no sean nocivas para el medio ambiente. El
hidrógeno (H2) como vector “limpio” de energía propone una solución a los problemas planteados
anteriormente, si (y sólo si) se lo produce por vías renovables. Estecombustible puede ser utilizado
tanto para el sector del transporte como para la generación estática de energía (industrial o doméstica),
y posee características sobresalientes, como ser: formación de agua como único producto de
combustión, y un muy alto poder calorífico por unidad de masa. El reformado en fase acuosa (APR) es
una vía de producción de hidrógeno de desarrollo relativamente recientey muy atractiva, tanto
técnicamente como desde el punto de vista de la sustentabilidad. Al contrario que el clásico reformado
en fase gas, en APR se trabaja a bajas temperaturas (500-600 K), en fase líquida y presiones
moderadas, y se pueden reformar una enorme variedad de materias primas incluido sorbitol, glucosa y
otros compuestos oxigenados derivados de biomasa [2].
El proceso global de APRde sorbitol en presencia de agua se muestra a continuación:
C6O6H14 + 6 H2O → 6 CO2 + 13 H2
Reacción 1
Asimismo las reacciones involucradas en el reformado en fase acuosa de sorbitol son: la
descomposición, en gas de síntesis (hidrogeno y monóxido de carbono) según la siguiente reacción
endotérmica:
C6O6H14 → 6 CO + 7 H2
Reacción 2
Adicionalmente el CO producido puede reaccionar con agua mediantela reacción de Water Gas
Shift (Reacción 2) la cual es exotérmica y produce a su vez más H2.
CO + H2O → CO2 + H2
Reacción 3

Reacciones como la metanación de CO y CO2 (Reacciones 4 y 5 respectivamente) pueden ocurrir
durante el APR y son indeseables ya que consumen parte del H2 producido.
CO + 3 H2 → CH4 + H2O
Reacción 4
CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O
Reacción 5
Los catalizadores eficaces para el...