Influência do Suporte em Catalisadores de Ni Obtidos Pelo Método da Combustão na Reforma a Seco do Biogás para Produção de Hidrogênio Sustentável

Autores

  • José Luiz Cunha Cordeiro Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente (PGENAM), Centro Interdisciplinar de Energia e Ambiente (CIENAM), Universidade Federal da Bahia, R. Barão de Jeremoabo, s/n, Campus de Ondina, 40170-115, Salvador, Bahia, Brazil. jose.cunha@ufba.br; Laboratório de Catálise e Materiais (LABCAT), Instituto de Química, Departamento de Química Geral e Inorgânica, Universidade Federal da Bahia, Trav. Barão de Jeremoabo, 147, Campus de Ondina, 40170-280, Salvador, Bahia, Brazil. Site: www.labcat.ufba.br; Instagram: @labcat.ufba Autor
  • Artur José Santos Mascarenhas Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente (PGENAM), Centro Interdisciplinar de Energia e Ambiente (CIENAM), Universidade Federal da Bahia, R. Barão de Jeremoabo, s/n, Campus de Ondina, 40170-115, Salvador, Bahia, Brazil. jose.cunha@ufba.br; Laboratório de Catálise e Materiais (LABCAT), Instituto de Química, Departamento de Química Geral e Inorgânica, Universidade Federal da Bahia, Trav. Barão de Jeremoabo, 147, Campus de Ondina, 40170-280, Salvador, Bahia, Brazil. Site: www.labcat.ufba.br; Instagram: @labcat.ufba Autor
  • Karen Valverde Pontes Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente (PGENAM), Centro Interdisciplinar de Energia e Ambiente (CIENAM), Universidade Federal da Bahia, R. Barão de Jeremoabo, s/n, Campus de Ondina, 40170-115, Salvador, Bahia, Brazil. jose.cunha@ufba.br; Laboratório de Processos Sustentáveis e Energias Renováveis (LAPSER), Departamento de Engenharia Química e Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Universidade Federal da Bahia, R. Prof. Aristídes Novis, 2 - Federação, Salvador, BA 40210–630, Brasil Autor
  • Harvey Arellano-Garcia Departamento de Tecnologia de Processos e Instalações, Universidade Tecnológica de Brandemburgo (BTU), Cottbus-Senftenberg, Platz der Deutschen 1, Cottbus, 03046, Alemanha. Autor
  • Bogdan Dorneanu Departamento de Tecnologia de Processos e Instalações, Universidade Tecnológica de Brandemburgo (BTU), Cottbus-Senftenberg, Platz der Deutschen 1, Cottbus, 03046, Alemanha. Autor
  • Raildo Alves Fiuza-Júnior Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente (PGENAM), Centro Interdisciplinar de Energia e Ambiente (CIENAM), Universidade Federal da Bahia, R. Barão de Jeremoabo, s/n, Campus de Ondina, 40170-115, Salvador, Bahia, Brazil. jose.cunha@ufba.br; Laboratório de Catálise e Materiais (LABCAT), Instituto de Química, Departamento de Química Geral e Inorgânica, Universidade Federal da Bahia, Trav. Barão de Jeremoabo, 147, Campus de Ondina, 40170-280, Salvador, Bahia, Brazil. Site: www.labcat.ufba.br; Instagram: @labcat.ufba Autor
  • Fernanda Teixeira Cruz Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente (PGENAM), Centro Interdisciplinar de Energia e Ambiente (CIENAM), Universidade Federal da Bahia, R. Barão de Jeremoabo, s/n, Campus de Ondina, 40170-115, Salvador, Bahia, Brazil. jose.cunha@ufba.br; Laboratório de Catálise e Materiais (LABCAT), Instituto de Química, Departamento de Química Geral e Inorgânica, Universidade Federal da Bahia, Trav. Barão de Jeremoabo, 147, Campus de Ondina, 40170-280, Salvador, Bahia, Brazil. Site: www.labcat.ufba.br; Instagram: @labcat.ufba Autor
  • Gabrielle Silva De Aquino Laboratório de Catálise e Materiais (LABCAT), Instituto de Química, Departamento de Química Geral e Inorgânica, Universidade Federal da Bahia, Trav. Barão de Jeremoabo, 147, Campus de Ondina, 40170-280, Salvador, Bahia, Brazil. Site: www.labcat.ufba.br; Instagram: @labcat.ufba Autor
  • Jefferson Santos Silva Laboratório de Catálise e Materiais (LABCAT), Instituto de Química, Departamento de Química Geral e Inorgânica, Universidade Federal da Bahia, Trav. Barão de Jeremoabo, 147, Campus de Ondina, 40170-280, Salvador, Bahia, Brazil. Site: www.labcat.ufba.br; Instagram: @labcat.ufba Autor
  • Muddasar Safdar Departamento de Tecnologia de Processos e Instalações, Universidade Tecnológica de Brandemburgo (BTU), Cottbus-Senftenberg, Platz der Deutschen 1, Cottbus, 03046, Alemanha. Autor
  • Maurício Brandão Autor

Palavras-chave:

Hidrogênio sustentável, Reforma a seco do biogás, Catalisadores de NiO, efeito do suporte

Resumo

Este estudo avaliou catalisadores de NiO suportados em MgO, ZrO₂, Al₂O₃, La₂O₃ e CeO₂ para reforma a seco do biogás. As caracterizações revelaram variações na dispersão metálica, área metálica e morfologia superficial. Os catalisadores NiO-Al₂O₃ e NiO-CeO₂ apresentaram maior área metálica e melhor dispersão de Ni, favorecendo altas conversões de CH₄ e CO₂ e bom rendimento em H₂. O NiO-Al₂O₃ foi o mais eficiente e estável por 8 horas de reação. O NiO-La₂O₃ mostrou aumento progressivo da atividade e boa resistência ao coque.  O NiO-CeO₂, embora ativo no início, desativou com o tempo devido à deposição de coque (6,4%). A análise pós-reação mostrou baixa formação de coque na maioria dos catalisadores. Os resultados indicam que o suporte tem papel determinante na atividade, estabilidade e resistência dos catalisadores na reforma a seco do biogás.

Referências

1. C. Bento; T. F. Lopes; P. Rodrigues; F. Gírio; C. Silva, Int J. Hyd Ener, 2024, 66, 661-675.

2. M. Fedeli; F. Negri; A. Bornazzini; L. Montastruc; F. Manenti; A. A. Kiss. J Cle Prod, 2024, 443, 141060.

3. S. N. Delgado; C. M. A. Medina; V. Montes; J. F. Gonzalez. Cat, 2023, 13, 1482

4. A. Varma; A.S. Mukasyan; A.S. Rogachev; K.V.Manukyan. Chem Rew, 2016, 116, 14493-14586.

5. V. Elakkiya; Yash Agarwal; Shanmugam Sumathi. Sol Sta Sci, 2018, 82, 92-98

6. R. Benrabaa; A. Barama; H. Boukhlouf; J. G. Caballero; A. Rubbens; E. B. Richard; A. Löfberg; R. N. Vannier. Int J. Hyd Ener , 2017, 42, 12989-12996.

7. D. C. D. L. Lima; I. P. Lemos; R. S. Gomes; L. M. T. S. Rodrigues; R. T. Frety; R. B. S. Junior; S.T. Brandão. Catal. Lett., 2023, 153, 2137-2148.

8. X. Cao; T. Pu; B. M. Lis; I. E. Wachs; C. Peng; M. Zhu; Y. Hu. Eng, 2022, 14, 94-99

9. A. N. T. Cao; H. H. Nguyen; T. P. T. Pham; L. K. H. Pham; D.H.L.Phuong; N. A. Nguyen; D. V. N. Vo; P. T. H. Pham. J. Ene Ins, 2023, 108, 101252.

10. R. Chava; A. V. D. Bhaskar; B. Roy; S. Appari. Mater. Today Proc., 2023, 72, 134-139.

11. P. Sintuya; S. Charojrochkul; M. Chanthanumataporn; S. Wongsakulphasatch; S. Assabumrungrat; S. Ratchahat. Int. J. Hydrogen Ener., 2024, 86, 58-71.

12. M. Thommes; K. Kaneko; A. V. Neimark; J. P. Olivier; F. R. Reinoso; J. Rouquerol; K. S. W. Sing. Pure Appl. Chem, 2015, 10, 1051-1069.

13. I.I.Bayraktar; H.E.Figen. Int. J. Hydrogen Ener., 2025, 86, 58-71.

14. Y.Zeng; G. Chen; J.Wang; R.Zhou; Y.Sun; A.Weidenkaff; B.Shen; X.Tu. J.Ener.Inst, 2022, 104, 12-21.

15. R.Chein; Z.Yang. ACS OM, 2019, 4, 20911-20922.

16. M.Chuenjai; S. Wongsakulphasatch; N.Yong; W. Maneeprakorn; K. Sudsakorn; V.Tongan; U.W.Hartley; S. Ratchahat; W. Kiatkittipong; S. Assabumrungrat, 2022, 98, 41386-41396.

Downloads

Publicado

03-11-2025

Edição

Seção

Catálise para transição energética