Estudio de factibilidad de un proceso fotoelectroquímico para la producción de hidrogeno a partir del agua asociada a la producción de petróleo

Abstract

Inicialmente se identificaron diferentes geometrías utilizadas en la construcción de reactores fotoelectroquímicos seleccionando la configuración de tipo filtro prensa como la más adecuada. Se analizó el comportamiento hidrodinámico del reactor previamente seleccionado mediante dinámica de fluidos computacional (DFC) con el fin de garantizar una distribución homogénea del fluido, a partir de estos estudios se vio la necesidad de modificar la geometría del reactor y de esta manera se propuso el reactor UIS-GIMBA 01. Posteriormente se caracterizó el transporte se masa en el reactor UIS-GIMBA 01 mediante la obtención de correlaciones adimensionales del tipo _x0001_ℎ = _x0004__x0005__x0006__x0007__x0001__x0008_ ,_x000B__x000B_ , calculadas a partir de mediciones de corriente límite en un sistema electroquímico modelo (reducción de ferricianuro en ferrocianuro). Una vez caracterizado el sistema de reacción se realizaron estudios de microelectrólisis y macroelectrólisis utilizando técnicas voltamperométricas y cronoamperométricas, con el fin de determinar las condiciones de operación para llevar a cabo la producción fotoelectroquímica de hidrógeno y simultánea degradación de compuestos orgánicos. Con fines comparativos, durante este estudio se utilizó agua de producción sintética y real como solución electrolítica. Finalmente se evaluó la factibilidad del proceso fotoelectroquímico de estudio realizando pruebas de degradación de compuestos orgánicos y de producción de hidrógeno utilizando las condiciones halladas previamente.