Biohidrógeno Flashcards

1
Q

Importancia del biobutanol

A

Gran cantidad de aplicaciones síntesis, generación de electricidad y calor, tiene mayor contenido energético que metano y otros HC

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2
Q

¿Cuál es su contenido energético?

A

122-142 kJ/g

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3
Q

Demanda mundial en el 2020

A

71.27% gas natural, 27.27% carbon, 0.7% del petróleo y 0.7% por electrólisis de agua

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4
Q

Proceso más utilizado en la producción industrial del hidrógeno

A

Reformado de metano

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5
Q

¿Cómo funciona el reformado de metano?

A

El gas natural reacciona con vapor de agua sobre un catalizador de niquel colocado en el reformador primario a temperaturas de 1200°K y presión de 20-30 bar

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6
Q

¿Qué etapa se necesita realizar prevía a la producción de hidrógeno por reformado de metano por vapor?

A

Eliminación de azufre (contaminante) que el gas natural tiene para evitar el deterioro de la actividad catalítica

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7
Q

Se considera un biocombustible del futuro

A

Biohidrógeno

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8
Q

¿Dónde se consume más el hidrógeno y en qué porcentaje?

A

En el amoniaco, metanol y refinado de petróleo el 66% se destina a estos procesos

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9
Q

¿Cuál es la cantidad de hidrógeno que se consume en los procesos de amoniaco, metanol y refinado de petróleo?

A

35 millones de toneladas métricas (MTm)

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10
Q

¿Cómo se genera el biohidrógeno?

A

Fermentación, biofotólisis, bioelectrólisis, gasificación de biomasa y combinación de ellos.

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11
Q

¿Cual es el proceso de la fotofermentación y qué produce?

A

Descomposición de compuestos orgánicos por una fuente de energía que es la luz solar, producen biohidrógeno y CO2

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12
Q

¿Cuál es el proceso de la fermentación oscura y qué produce?

A

Transformación de materia orgánica en biohidrógeno, CO2 y ácidos grasos volátiles en condiciones anaerobias

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13
Q

Bacterias que se utilizan en la fotofermentación

A

Cacterias purpuras dependientes de la luz tanto sulfurosas como no sulfurosas, algunas tipos son:
Rhodobacter y Rhodopseudomonas

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14
Q

¿Qué tipo de bacterias llevan a cabo la fermentación oscura?

A

microorganismos anaerobios como Clostridium spp. o Enterobacter spp.

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15
Q

¿De donde se obtiene la energía necesaria para el crecimiento de microorganismos en la fotofermentación?

A

trifosfato de adenosina (ATP) utilizando luz a través de la fotofosforilación

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16
Q

¿Cuáles son las mejores bacterias productor de H2 en la fotofermentación y que especie incluyen?

A

Bacterías púrpuras no sulfurosas, la especie es Rhodobacter

17
Q

¿Cuales son otros micoorganismos utilizados en la producción de H2 por fotofermentación que emplean nitrogensas y producción de ATP?

A

Chlorobium vibrioforme, Allochromatium vinosum, Desulfuromonas acetoxidans, Thiocapsa roseopersicina, Chloroflexus aurantiacus,

18
Q

¿Cuáles son las enzimas esenciales para la producción de H2 a partir de ácidos grasos utilizando energía solar?

A

Hidrogenadsa y nitrogenasa

19
Q

¿Por cuál organismo se lleva a cabo la biofotólisis?

A

algas verdeazuladas, Scenedesmys y/o cyanobacteria

20
Q

¿Cómo se produce hidrógeno por biofotólisis?

A

por una fotosíntesis en un ambiente anaerobio las algas dividen el agua para formar hidrógeno

21
Q

¿Qué se requiere para producir H2 por fotólisis?

A

luz solar y agua

22
Q

¿Qué necesitan las microalgas verdes para la fotólisis?

A

Fe-Fe hidrogenasa

23
Q

¿qué necesitan las cianobacterias heterocísticas para la producción de hidrógeno en biofotólisis?

A

nitrogenasa

24
Q

Qué conlleva la fotólisis indirecta?

A

Varios pasos: producción de biomasa, concentración y fermentación oscura en condiciones anaeróbias

24
Q

Qué conlleva la fotólisis directa?

A

por fotosíntesis utilizando ferredoxina

25
Q

¿Qué es un sistema bioelectroquímico?

A

Es un sistema con ánodos y cátodos que funcionan en una misma cámara única o en dos cámaras individuales, en ella hay células de electrólisisi microbiana que generan un potencial

26
Q

Sistema bioelectroquímico ¿Cómo funciona?

A

Los electrones se generan por la oxidación de materia orgánica en el ánodo y son transportados hacia él y luego se transfieren hacia el cátodo, donde al combinarse con protones se genera H2

27
Q

¿Cual es el potencial que generan los microorganismos?

A

-0.300 V y requieren un potencial externo adicional de más de 0.110 V para la producción de H2

28
Q

¿Cuales son los microorganismos que se usan en la bioeletrólisis?

A

Shewanella y Geobacter, especificamente Shewanella oneidensis y Geobacter sulfurreducens

29
Q

Tipos de bacterias utilizadas en la fermentación oscura

A

Mesófilos y termófilos

30
Q

Tipos de bacterias en la fotofermentación

A

sulfurosas y no sulfurosas

31
Q

Tipos de bacterias en la biofotólisis

A

cyanobacteria (Spirulina en indirecta)

32
Q

Tipos de bacterias en los sistemas bioelectroquímicos

A

Electrógenos

33
Q

¿Que acoplamientos existen en los procesos de producción de biohidrógeno?

A

Se puede acoplar la fermentación oscura y fotofermentación.
Como la fermentación oscura genera ácidos grasos, estos luego pasan a la fotofermentación para poder ser convertido en biohidrógeno