Análisis exergoeconómico avanzado y de ciclo de vida de un proceso de producción de hidrógeno por reformado de metano

Abstract

El hidrógeno se constituye como un agente clave en la transición mundial hacia energías limpia, generando un alto interés en los procesos de producción del mismo, procurándose la eficiencia en materia termodinámica, económica y ambiental. En el presente trabajo se realiza un análisis exergoeconómico avanzado y de ciclo vida a un proceso de producción de hidrógeno por reformado de metano. Los modelos termodinámicos de balance de masa y energía fueron validados en el proceso, siguiendo con los análisis exergético convencional y avanzado identificando las etapas más ineficientes del proceso en materia de irreversibilidades, lo propio se realizó con los análisis exergoeconómico convencional y avanzado en materia económica, finalmente se concluye con la identificación de las categorías de impacto ambiental en la aplicación de un análisis de ciclo de vida al proceso usando la metodología consignada en la Norma ISO 1404 de 2006.La transferencia de calor a los alrededores en el proceso es de 40932,3 kW, una eficiencia exergética global de 83%, 95605,8 kW de destrucción de exergía total. La exergía destruida endógena se constituye en un 33%,mientras que la evitable en un 79%, los costos de inversión y destrucción de exergía son de $1,93 USD/s y finalmente la producción de 1kg de Hidrógeno a través de este proceso cuesta $1,6 USD y se emiten a la atmósfera 13,8 kgeq CO2.