Efeito do Dopante e da Composição do Biogás no Desempenho de Catalisadores de Níquel Suportados em Óxidos de Cério Preparados pelo Método Sol-gel na Reforma Seca do Biogás

Resumo

O biogás contém altos níveis de CO₂, cujas emissões contribuem para o efeito estufa. A conversão do biogás em gás de síntese por meio da reforma seca do metano (DRM) é uma abordagem para a obtenção de produtos de maior valor agregado, como o H₂. Uma estratégia para melhorar a estabilidade dos catalisadores é o uso de suportes com propriedades redox, como os óxidos à base de cério. A alta mobilidade de oxigênio desses suportes facilita a remoção do carbono, prevenindo a desativação do catalisador. Este trabalho investiga o efeito do dopante (Pr e Zr) e da composição do biogás (razão molar CH₄/CO₂ = 0,67-1,5) no desempenho de catalisadores de Ni suportados em óxidos à base de cério preparados pelo método sol-gel para a reação de DRM. O catalisador dopado com Zr apresentou o melhor desempenho, resistindo à formação de carbono devido ao menor tamanho dos cristalitos de Ni e à maior capacidade de armazenamento de oxigênio. A desativação observada nas amostras foi atribuída tanto à formação de carbono quanto ao acúmulo de espécies de carbonato. A redução da quantidade de CO₂ na alimentação melhorou a estabilidade do Ni/CeZrO₂, possivelmente devido à menor formação de carbonatos.