Etanolden buharla yeniden oluşturma yöntemiyle katalitik H2 üretimi

Dünyadaki enerji ihtiyacının artması, fosil enerji kaynaklarının ömürlerinin azalması ve çevre kirliliğinin gün geçtikçe artması araştırmaların yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmesine neden olmuştur. Hidrojen temiz, yenilenebilen, fosil yakıtlardan, biyokütleden ve sudan üretilebilen alternatif enerji kaynaklarının başında yer almaktadır. Gelecekteki enerji teknolojileri hidrojenin kullanımı üzerine geliştirilmektedir. Hidrojen üretiminde kullanılan metodların başında buharla yeniden oluşturma yöntemi gelmektedir. Bu çalışmada, hidrojen kaynağı olarak biyokütle ve fosil yakıtlardan çeşitli yollarla elde edilebilen ve daha az zehirli olan etanol kullanılmıştır. Daha düşük sıcaklıkta daha yüksek verimde hidrojen üretiminin amaçlandığı çalışma heterojen fazda borusal bir reaktörde katalitik olarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel ağırlıklı yürütülen çalışmalar katalizör sentezleri ve tepkime deneyleri olmak üzere iki aşamada yürütülmüştür.Emdirme tekniğinin kullanıldığı katalizör hazırlama deneylerinde destek maddesi olarak aktif karbon ve LiAlO2, aktif madde olarak Ni, Cu, Pd, Cs, NiO seçilmiş ve farklı oranlarda aktif bileşenler içeren Ni-Cu-Pd/AC, Ni-Cu-Cs/AC, Ni-Cu-Cs/LiAlO2 ve NiO-Pd katalizörleri hazırlanmıştır. Sentezlenen katalizlerin yüzey morfolojisi, alanı ve yapısına yönelik bazı karekteristik özellikleri (SEM, BET, EDS analizleri) de belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, uygun kataliz ve tepkime koşullarının belirlenmesine yönelik; sabit besleme akış hızında, farklı besleme mol oranlarında (su/etanol mol oranı = 1,85, 4 ve 9) ve farklı sıcaklıklarda (300-700oC) her bir katalizör üzerinde tepkime deneyleri gerçekleştirilmiştir. Etanol dönüşümü, ürünlerde hidrojen yüzdesi, hidrojen verimi ve hidrojen seçiciliklerine göre yapılan değerlendirmeler sonucunda %10Ni-%10Cu-%1Pd/AC bileşimli katalizörün 400oC'de, su/etanol mol oranı = 4 iken 0,76 hidrojen seçiciliği ve NiO-%1Pd katalizörünün 500oC'de, su/etanol mol oranı = 9 iken 0,97 hidrojen seçiciliği ile en yüksek performansı gösteren katalizörler olduğu belirlenmiştir.