Producción de electricidad mediante generación de hidrógeno vía ciclo termoquímico solar con compuestos metálicos

Abstract

En el trabajo que se va a desarrollar en este documento se exponen, en primer lugar, algunas de las vías de producción de hidrógeno renovable actuales. A lo largo del mismo se desarrolla una de las vías planteadas, la obtención de hidrógeno renovable mediante ciclos basados en metales mediante energía solar térmica de concentración, con el fin de obtener electricidad renovable. Para ello, se estudian las vías de concentración solar actuales, definiendo los parámetros característicos de cada una. Se desarrollan los ciclos basados en compuesto metálicos. Una vez definidas se identifican ciertos compuestos metálicos que a priori cumplen unas especificaciones que los hacen interesantes de instaurar en una planta con esta tecnología. Los compuestos metálicos planteados se estudian más a fondo, con el objetivo de ver si alguno de ellos sería implementable con la tecnología actual. A la vez, se expone una técnica alternativa posible para el desarrollo de este tipo de ciclos sin requerir una tecnología más desarrollada a la actual. Una vez estudiados los compuestos, se selecciona uno, con el objetivo de plantear un ciclo completo, definiendo los balances de materia y energía dentro de cada uno de los equipos requeridos en el mismo. Además, se estudian los rendimientos alcanzables mediante esta tecnología, con el fin de ver la viabilidad de esta y se presentan algunas modificaciones para valorar el desarrollo de la técnica. Finalmente se resumen los rendimientos obtenidos tras la simulación de un ciclo ideal que incorporase esta tecnología en la actualidad.

This document shows first, some of the actual sources of renewable hydrogen production nowadays, in order to select one to develop and study it deeper. The one that this document is based on is hydrogen produced through cycles based on metals using concentrated solar thermal energy, in order to produce renewable electricity. To achieve that, actual solar concentration ways and their main parameters are studied, metallic-compounds cycles are studied. Then, potentials metallic compounds are identified and studied to see if any of then is valid to implementate in a plant with this technology. Also, some techniques that reduce required temperature for these processes are shown. Once cycles are introduced, one of them is chosen and material and energy balances are defined in each of the phases of the cycle. Cycle performance is calculated and shown, to see if this technique is profitable in energy production terms nowadays.