Produção de hidrogénio Desenvolvimento do projecto EDEN

Apresentação em tema: "Produção de hidrogénio Desenvolvimento do projecto EDEN"— Transcrição da apresentação:

1 Produção de hidrogénio Desenvolvimento do projecto EDEN
Laboratório de Tecnologias de Energia no IDMEC/IST Produção de hidrogénio Desenvolvimento do projecto EDEN Endogeneizar o Desenvolvimento de Energias Novas (Prime 3.1A Cont. 3/164) Toste Azevedo e Rui Neto IDMEC – IST, Lisboa, 29 Julho 2009

2 Projecto EDEN Constituído por 6 PPS nos quais o IDMEC/IST participou mais em 3: PPS3 – Instalação de estação piloto de armazenamento de energia com H2. PPS5 – Desenvolvimento de tecnologias complementares: Reformação e modelação. PPS6 – Preparação de Road Map para o Hidrogénio em Portugal até 2050 com projecções para a produção de hidrogénio. O INEGI participou mais nos PPS2 e PPS5.

3 Instalação Piloto Concursos, adjudicação e instalação em doze meses.
Ainda existem alguns problemas a resolver. Possível utilização futura para veículos a hidrogénio.

4 Tanque de armazenamento
Inst. Piloto em Porto Santo Tanque de armazenamento Gerador eólico Electrolisador Pilha de combustível Inversores

5 Modelação térmica de reactores de reformação
O IDMEC participou em três projectos de integração térmica de reformadores onde se usam sub-produtos gasosos para fornecimento do calor à reformação. Sub-produtos podem ser de purgas ou hidrogénio não usado em ânodo de pilhas de combustível ou de processo de purificação de hidrogénio (e.g. PSA).

6 Increasing Space Velocity
Simulação reformação Foram efectuados cálculos simulando reformação no interior de tubos/canais que permitem constatar que perfis radiais se aproximam de parabólicos Increasing Space Velocity Este tipo de perfil de temperatura é utilizado em modelo simplificado

7 Modelo simplificado Comparado com modelo 2D produz resultados equivalentes e permite ligação por UDF com programa Fluent. Caso teste de reformação num reactor tubular para gás natural 975ºC 775ºC 1050ºC

8 Modelo acoplado Com base no procedimento desenvolvido foi possível calcular perfil de temperatura na superfície entre fornalha e reformador.

9 Projecto Nemesis O modelo desenvolvido foi utilizado em projecto de demonstração em que se construiu uma instalação de 10 kgH2/dia. Espera-se desenvolver novo projecto para instalação de 250 kgH2/dia para posto de abastecimento de demonstração de frota.

10 Reforming do Metanol: produção de Hidrogénio
Reactor integralmente produzido no IST.

11 Preparação de catalisadores no IST
Catalisador de óxidos de cobre e zircónia. Produção envolve vários passos: Preparação de pasta, fixação em suporte, secagem, sinterização. Catalisador reduzido no reactor onde é utilizado. Caracterização de desempenho e análise do catalisador antes e depois dos testes.

12 Testes de durabilidade dos catalizadores.
Conversão do Metanol com a Variação da Temperatura Variação da conversão e da selectividade com a temperatura para várias razões entre metanol e água. Testes de durabilidade dos catalizadores. Comparação entre catalizadores produzidos no IST e referência comercial.

13 Perfis térmicos do reformador
Perfis térmicos internos e exteros do reformador, para três temperaturas de forno. Conversão do metanol a fluxo constante (6014 h-1) para razões de água metanol 1,5.

14 Natural gas steam reforming
Test section operating at high temperature and pressure up to 8 bar for testing natural gas steam reforming catalyst.

15 Pilhas de Combustível PEM
Testes de Operação Optimização de desempenho Monitorização de produção eléctrica e térmica

16 Parâmetros tipicamente monitorizados

17 Parâmetros tipicamente monitorizados

18 Parâmetros tipicamente monitorizados

19 Sumário O IDMEC instalou uma estação piloto de produção de hidrogénio a partir de energias renováveis que é uma plataforma para desenvolvimento de demonstrações. As capacidades de trabalho na análise térmica (e estrutural) de reformadores de modo a potenciar a participação em outros projectos de demonstração. Foi implementado um laboratório para várias actividades relacionadas com o hidrogénio de modo a desenvolver projectos integrados nesta área.