Desarrollo de modelos para la simulación de células de combustible de carbonato fundido. Aplicaciones a la optimización de su funcionamiento

Resumen

En esta Tesis Doctoral, se han diseñado, validado y explotado una serie de programas de simulación realizados en el lenguaje de programación MATLAB¿ para la simulación de diversos aspectos relacionados con el diseño y la operación de una célula de combustible de carbonato fundido. Los resultados de los diversos modelos desarrollados se contrastaron con los resultados obtenidos en una MCFC comercial de 250 kW así como con datos de la bibliografía. La Tesis Doctoral se compone de tres trabajos cuyo hilo conductor fué el desarrollo de un modelo con el que caracterizar y prever el funcionamiento de la pila: 1. Simulación del pre-reformador de una MCFC. El programa que se desarrolló en este primer trabajo predice solamente el funcionamiento del pre-reformador de una pila MCFC. Una vez ajustado el modelo se utilizó en el análisis del comportamiento del reactor cuando se alimenta con el biogás procedente de un vertedero de residuos sólidos urbanos. 2. Simulación de un gasificador de biomasa para su acoplamiento a una MCFC. En este trabajo segundo trabajo el programa desarrollado se utilizó en un gasificador de biomasa leñosa para producir un biogás susceptible de ser utilizado en una MCFC de 250 kW. 3. Simulación del reactor electroquímico de una MCFC. Por último, se creó un modelo de simulación para el sistema de reactores electroquímicos que constituyen el "stack" o pila de una célula de combustible de carbonato fundido; contrastándose finalmente con los datos experimentales de una MCFC comerc