Reforma de Etanol

    O outro dia fiz uma revisão do estado da arte da reforma de etanol, não quero lembrar por que foi, então quis aproveitar-a e postar algumas partes importantes, para falar um pouco.

     Atualmente o hidrogênio é um combustível muito desejado, devido por se queimado de forma limpa e usado em células a combustível. Desta forma, o etanol é atrativo devido a seu alto conteúdo de hidrogênio disponível, por não ser tóxico alem de ser de fácil manipulação e estocagem. A produção etanol é proveniente principalmente de duas fontes: a cana de açúcar e o milho, sendo o Brasil o principal produtor a través da primeira fonte e Estados Unidos da segunda. Outro material que esta sendo estudado para a produção de etanol é a lignocelulose, que constitui o 50 % da biomassa do mundo. Entre tanto, a produção  de etanol a partir deste material é mais difícil que o processo a partir de cana de açúcar, devido que este material possui uma maior complexidade na estrutura molecular.

     A geração de hidrogênio a partir de etanol pode ser realizada a través dos processos de reforma a vapor (Eq. 1) e reforma autotérmica (Eq 2):

C₂H₅OH + 3H₂O → 2CO₂ + 6H₂ ∆H°₂₉₈ = 174 kJ mol^{-1  (}Eq 1)

C₂H₅OH + 2H₂O + 1/2O₂ → 2CO₂ + 5H₂ ∆H°₂₉₈ = -50 kJ mol^-1 (Eq. 2)

     Destes processos o de reforma a vapor tem recebido maior atenção por apresentar uma conversão mais elevada em comparação ao processo de reforma autotérmica.

Os catalisadores utilizados no processo de reforma a vapor são:

Catalisadores baseados em metais nobres:

     Os metais nobres quando usados como fase ativa para catalisadores de reforma de etanol proporcionam elevadas atividades catalíticas. Os metais mais extensamente estudados são: rutênio, ródio platina e paládio. Comparando o desempenho destes metais na faixa de temperatura de 873-1123 K com a carga de metal de 0-5 % em peso, observou-se que o ródio apresenta os valores mais elevados de conversão catalítica.

Catalisadores baseados em metais não nobres: 

     Observa-se que um dos metais mais utilizado é o níquel, devido a seu baixo custo no processo de reforma de etanol, ele favorece a ruptura da ligação carbono-carbono necessária para esta reação. O cobalto é outro metal não nobre extensamente estudado na reação de reforma a vapor de etanol. Estudos de catalisadores baseados em cobalto suportados óxidos de alumínio, zircônio, magnésio, silício e em carvão, mostram que a seletividade a hidrogênio decresceu na seguinte ordem: Co/Al₂O₃ > Co/ZrO₂ > Co/MgO > Co/SiO₂ > Co/C. Devido ao caráter básico do do óxido de magnasio, o catalisador Co/MgO foi o que apresentou uma maior resistência à formação de coque.