Resumen
The present invention refers to a method for obtaining hydrogen through the dissociation of the water molecule through thermochemical reactions under (quasi-) isothermal conditions, which comprises the following steps: arranging the active material (103) in a volume reaction (109) of a reactor (101); reduce the active material (103) provided, by adding heat; evacuate the oxygen produced through a first outlet (106); inject water into the reaction volume (109); oxidize the active material (103) producing hydrogen; filter the hydrogen produced through a selective filter (104) during the oxidation process of the active material (103); and evacuate the filtered hydrogen through the second outlet (107) obtaining a flow of high purity hydrogen; and device to carry it out. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1 . Procedimiento para obtener hidrógeno por medio de ciclos termoquímicos de disociación de agua en condiciones (cuasi-) isotermas a partir de un material activo capaz de sostener ciclos redox, con producción de hidrógeno en cada semiciclo de oxidación, donde dicho material activo se reduce parcialmente en el semiciclo de reducción y se reoxida en el semiciclo de oxidación inducida por interacción con agua, caracterizado por que dicho procedimiento comprende las siguientes etapas: a. disponer el material activo (103) en un volumen de reacción (109) de un reactor (101 ); b. reducir el material activo (103) dispuesto, mediante el aporte de calor; c. evacuar el oxígeno producido a través de una primera salida (106); d. inyectar agua al volumen de reacción (109); e. oxidar el material activo (103) produciendo hidrógeno; f. filtrar el hidrógeno producido a través de un filtro selectivo (104) durante el proceso de oxidación del material activo (103); y g. evacuar el hidrógeno filtrado a través de una segunda salida (107), configurada para evacuar, selectivamente, el hidrógeno producido durante la oxidación del material activo (103) en el volumen de reacción (109), obteniendo hidrógeno de elevada pureza; donde la primera y segunda salida (106, 107) son dos salidas independientes del reactor (101 ) y donde los flujos de la entrada (105) y de la primera y segunda salida (106, 107) de cada ciclo redox están regulados y sincronizados mediante un sistema de control. 2. El procedimiento para obtener hidrógeno según la reivindicación 1 , donde el filtrado selectivo de hidrógeno se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo 600 - 2000 K. 3. El procedimiento para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde la reducción del material activo (103) se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo 1300- 2000 K. 4. El procedimiento para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la relación molar agua/hidrógeno es inferior a 10:1 . 5. Un dispositivo para obtener hidrógeno por medio de ciclos termoquímicos de disociación de agua en condiciones (cuasi-) isotermas, a partir de un material activo capaz de sostener ciclos redox, con producción de hidrógeno en cada semiciclo de oxidación, donde dicho material activo se reduce parcialmente en el semiciclo de reducción y se reoxida en el semiciclo de oxidación inducida por interacción con agua, caracterizado por que dicho dispositivo (100) comprende: a. un reactor (101 ) con un volumen de reacción (109) en su interior configurado para contener un material activo (103) y llevar a cabo ciclos termoquímicos de disociación de agua; b. una fuente de energía (102) configurada para calentar, en uso, un material activo (103) dispuesto en el volumen de reacción (109) del reactor (101 ); c. una entrada (105), en conexión con un sistema de inyección de agua, configurada para introducir una cantidad controlada de agua en el volumen de reacción (109) del reactor (101 ); d. una primera salida (106) configurada para la evacuación de gases; y e. un filtro selectivo (104) de hidrógeno, conectando el volumen de reacción (109) con una segunda salida (107), configurado para evacuar, en uso, hidrógeno producido en el volumen de reacción (109) del reactor (101 ) donde la primera y segunda salida (106, 107) son dos salidas independientes del reactor (101 ), y donde el dispositivo (100) comprende un sistema de control de procesos que comprende un conjunto de válvulas y bombas configurado para regular las etapas del ciclo redox, sincronizando la apertura y cierre del sistema de inyección de agua y salida de gases producidos. 6. El dispositivo para obtener hidrógeno según la reivindicación 5, donde el dispositivo (100) comprende un sistema de control de procesos que comprende un conjunto de válvulas y bombas configurado para regular las etapas del ciclo redox, sincronizando la apertura y cierre del sistema de inyección de agua y salida de gases producidos. 7. El dispositivo para obtener hidrógeno según la reivindicación 6, donde el sistema de control de procesos comprende un medio automático de control del conjunto de válvulas y bombas. 8. El dispositivo para obtener hidrógeno según la reivindicación 5; donde el filtro selectivo (104) comprende una temperatura de operación en el intervalo 600 - 2000 K. 9. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6; donde el filtro selectivo (104) se encuentra en el interior del reactor (101 ), se corresponde parcial o completamente con al menos una de las paredes del volumen de reacción (109) del reactor (101 ) o se encuentra acoplado al reactor (101 ). 10. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde el filtro selectivo (104) es un filtro de níquel, niobio o una aleación de estos compuestos. 1 1. El dispositivo para obtener hidrógeno según la reivindicación 8, donde el filtro selectivo (104) presenta un espesor entre 50 pm y 2 mm, siendo la temperatura de funcionamiento entre 1000 - 2000 K. 12. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, donde el sistema de inyección de agua es un vaporizador (1 10). 13. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, donde la relación, en uso, del volumen libre y el volumen de reacción (109) es inferior a 1 :10. 14. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 1 1 , donde el dispositivo comprende un calentador eléctrico (1 11 ). 15. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 1 1 , donde el dispositivo comprende un absorbente (112). 16. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, donde el dispositivo comprende un aislante (110). 17. El dispositivo para obtener hidrógeno según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 14; donde el dispositivo comprende un contenedor (108).
