Resumen

Se presenta un estudio sobre la importancia del tiempo de residencia, también llamado de permanencia, de un gas dentro de un gap de descarga de barrera de dieléctrico, para el tratamiento del dióxido de carbono CO₂, el cual es un gas contaminante. Junto al CO₂, se adicionó hidrógeno H₂ para conformar la atmósfera de reacción de la descarga. Se estudió el comportamiento de la potencia entregada al sistema en función de la tensión de operación, utilizando alúmina y cuarzo como dieléctricos. También se estudió la conversión del CO₂ en función del tiempo de residencia para tres diferentes composiciones de la mezcla CO₂ + H₂, para tres diferentes valores de potencia eléctrica activa suministrada al sistema y para tres diferentes valores de frecuencia de operación, utilizando alúmina como dieléctrico. El porcentaje de conversión del CO₂ en las condiciones de trabajo fijadas, se incrementó al aumentar el tiempo de residencia, independiente-mente de la composición de la mezcla de los dos gases, de la potencia eléctrica y de la frecuencia de operación, encontrando los valores más altos para la menor cantidad de CO₂ en la mezcla, para la mayor potencia suministrada y para la menor frecuencia de operación.

1. INTRODUCCIÓN

El uso del carbón, el petróleo y del gas natural, generó una era de prosperidad y de avance en el desarrollo humano sin precedentes, principalmente en los dos últimos siglos. El mundo todavía depende fuertemente de los combustibles fósiles, los cuales cubren cerca del 80% de sus necesidades energéticas (Olah & Prakash, 2009). El incremento de las emisiones de CO₂ contribuye al incremento de la temperatura global y el cambio climático, debido al efecto invernadero. Existen tres posibles estrategias para reducir las emisiones: reducir las cantidades emitidas de CO₂, almacenarlo y reutilizarlo (Mikkelsen, Jorgensen & Krebs, 2010; Hongqun, 2008). La última opción contempla mezclar el CO₂ junto con H₂, bajo ciertas condiciones, para obtener algunos subproductos, que pueden servir en diferentes procesos. Las nuevas especies creadas a partir de la hidrogenación del CO₂, pueden ser: el metanol, metano, agua, monóxido de carbono y algunos otros hidrocarburos, que pueden ser excelentes combustibles, utilizados en motores de combustión interna; además son de fácil almacenaje y transporte (Wei-Wang, et al, 2011). La clave para la hidrogenación del CO₂, es la disponibilidad del hidrógeno, pues se considera como una fuente de energía muy importante para los años venideros. Un catalizador de dióxido de zirconio y niquel operando a temperaturas de cerca de los 500 K, puede hacer reaccionar los dos gases formando metanol y agua (Schild, 1991).

• Materias:Dióxido de carbono Corriente eléctrica
• Subjects:Carbon dioxide Electric current
• Palabras claves:Tiempo de residencia; Descarga de barrera de dieléctrico; Conversión del CO2; Potencia eléctrica; Frecuencia de resonancia
• Keywords:Residence time; Dielectric barrier discharge; CO2 conversion; Electrical power; Resonance frequency