Hydrogen recovery from industrial waste gas streams for fuel cell application

Abstract

RESUMEN: La necesidad de promover una economía circular aprovechando los recursos da lugar a la importancia de la recuperación de corrientes gaseosas residuales que contienen hidrógeno. Por ello, el objetivo global de la tesis es contribuir en la recuperación de mezclas de gases residuales de origen industrial investigando principalmente dos tipos de tecnologías de separación de hidrógeno: membranas poliméricas y procesos de adsorción por cambio de presión (PSA, por sus siglas en inglés), con objeto de obtener hidrógeno de elevada pureza. Para conseguir tal objetivo general, la investigación se ha centrado en proporcionar cuestiones metodológicas relacionadas con la recuperación de hidrógeno; evaluar el comportamiento de membranas comerciales poliméricas selectivas de hidrógeno usando mezclas de gases multi-componentes; y producir hidrógeno con la calidad apta para alimentar pilas de combustible a partir de una corriente gaseosa residual de origen industrial mediante un proceso de PSA.

ABSTRACT: The need to promote the circular economy by upcycling the resources leads to a great relevance of hydrogen-containing waste gas streams recovery. Thus, the overall objective of this thesis is the contribution to the recovery of hydrogen from industrial waste gas mixtures by investigating two different separation technologies: polymeric membranes and pressure swing adsorption (PSA) processes, in order to obtain high-purity hydrogen. To achieve such general goal, the research has been centered in providing methodological issues to surplus hydrogen recovery; evaluating the performance of commercial hydrogen-selective polymeric membranes using multicomponent gas mixtures; and producing fuel cell grade hydrogen from an industrial waste gas stream via PSA process.