| Journal: | Acta scientiarum. Technology |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000377208 |
| ISSN: | 1806-2563 |
| Authors: | Menechini-Neto, Raphael1 Santos, Onelia Aparecida Andreo dos1 Jorge, Luiz Mario de Matos1 |
| Institutions: | 1Universidade Estadual de Maringa, Departamento de Engenharia Quimica, Maringa, Parana. Brasil |
| Year: | 2014 |
| Season: | Abr-Jun |
| Volumen: | 36 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 295-301 |
| Country: | Brasil |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, aplicado |
| English abstract | Due to growing electricity demand, cheap renewable energy sources are needed. Fuel cells are an interesting alternative for generating electricity since they use hydrogen as their main fuel and release only water and heat to the environment. Although fuel cells show great flexibility in size and operating temperature (some models even operate at low temperatures), the technology has the drawback for hydrogen transportation and storage. However, hydrogen may be produced from methanol steam reforming obtained from renewable sources such as biomass. The use of methanol as raw material in hydrogen production process by steam reforming is highly interesting owing to the fact that alcohol has the best hydrogen carbon-1 ratio (4:1) and may be processed at low temperatures and atmospheric pressures. They are features which are desirable for its use in autonomous fuel cells. Current research develops a mathematical model of an isothermal methanol steam reforming reactor and validates it against experimental data from the literature. The mathematical model was solved numerically by MATLAB® and the comparison of its predictions for different experimental conditions indicated that the developed model and the methodology for its numerical solution were adequate. Further, a preliminary analysis was undertaken on methanol steam reforming reactor project for autonomous fuel cell |
| Portuguese abstract | A demanda por energia elétrica é crescente e fontes baratas e renováveis de energia são necessárias, com este propósito as células a combustível são uma alternativa interessante para a geração de energia elétrica, pois utilizam hidrogênio como principal combustível e apenas liberam água e calor ao meio ambiente. As células a combustível apresentam grande flexibilidade quanto ao seu tamanho e também quanto a sua temperatura de operação sendo que alguns modelos operam a baixas temperaturas, porém essa tecnologia esbarra na necessidade de transporte e armazenamento do seu principal combustível: o hidrogênio. No entanto, o hidrogênio pode ser produzido a partir da reação de reforma a vapor de metanol, o qual pode ser obtido a partir de fontes renováveis como a biomassa. A utilização do metanol como matéria-prima no processo de reforma a vapor para produção de hidrogênio é muito interessante, pois este álcool é o que apresenta a melhor proporção entre hidrogênio e carbono (4:1), além de poder ser processado a baixas temperaturas e pressão atmosférica o que é desejável na utilização em célula autônoma a combustível. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um modelo matemático de um reator isotérmico de reforma a vapor de metanol e convalidá-lo frente a dados experimentais de literatura. O modelo matemático proposto foi resolvido numericamente no MATLAB® e as comparações das suas previsões em diversas condições experimentais indicam que tanto o modelo desenvolvido como a metodologia empregada para a sua solução numérica foram adequados. Adicionalmente é feita uma análise preliminar sobre o projeto de reatores de reforma a vapor de metanol combustível |
| Disciplines: | Ingeniería |
| Keyword: | Ingeniería eléctrica, Ingeniería química, Generación de energía, Reactores isotérmicos, Metanol, Vapor, Hidrógeno, Modelos matemáticos |
| Keyword: | Engineering, Chemical engineering, Electrical engineering, Power generation, Isothermal reactors, Methanol, Steam, Hydrogen, Mathematical models |
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