Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 3 (1): 10-22
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Universidad Autónoma de Baja California ISSN 2594-1925
Volumen 7 (4): e304. Octubre-Diciembre, 2024. https://doi.org/10.37636/recit.v7n4e304
ISSN: 2594-1925
1
Artículo de Investigación
Generación electroquímica de hidrógeno utilizando agua industrial amoniacal
y electrodos de grafito reciclado
Electrochemical generation of hydrogen using industrial ammonia water and recycled
graphite electrodes
Damaris Margarita Puente Siller1, José Manuel González de la Cruz2, Ivan Omar Acuña Gutierrez1, José
de Jesús Vega Valdés2, Juan Antonio López Corpus1, Alberto Perea Garduño1
1Altos Hornos de México S. A. B. de C. V., Campos Elíseos 29, 7o. Piso Col. Rincón del Bosque C.P. 11580 Miguel
Hidalgo México, Ciudad de México, México.
2Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. Venustiano Carranza S/N, República Oriente, 25280 Saltillo, Coahuila, México.
Autor de correspondencia: Damaris Margarita Puente Siller, Altos Hornos de México S. A. B. de C. V. Correo electrónico:
dpuentesiller@gmail.com. ORCID: 0000-0001-5131-5190.
Recibido: 16 de Agosto del 2023 Aceptado: 14 de Noviembre del 2024 Publicado: 4 de Diciembre del 2024
Resumen. –La búsqueda de combustibles que no emitan gases de efecto invernadero, hace que el uso de hidrógeno en la
industria siderúrgica sea cada vez más necesario, por lo que, esta investigación representa un compromiso ecológico,
donde, tanto investigadores como la empresa buscan la generación de hidrógeno para su utilización en el proceso
productivo del acero. Para su desarrollo, se utilizó una celda de acrílico, solución amoniacal y una fuente de poder. El
proceso experimental consta de tres partes, primero, la evaluación de la generación de hidrógeno variando el potencial
aplicado y el tiempo de electrólisis; segundo, la sustitución del agua amoniacal por una solución de amoniaco sintética, a
fin de explicar el comportamiento del sistema y minimizar el efecto de los componentes de la solución ajenos al amoniaco;
y tercero, el cambio de los electrodos de grafito por electrodos de acero, con el objetivo de evaluar su efecto en el proceso
electrolítico. La cuantificación del hidrógeno fue de manera indirecta, utilizando un tubo de Venturi mediante el cual, se
succionaron y depositaron los gases generados y en una solución de sulfato cúprico (generando precipitados) para
determinar estequiométricamente la masa de hidrógeno producida. Los resultados de la evaluación del tiempo, densidad
de corriente y concentración de las soluciones, definieron un tiempo experimental de 30 minutos, una densidad de corriente
de 100 A/m2 y que la concentración inicial de amoniaco en las soluciones, puede influir en los resultados obtenidos, los
mejores resultados corresponden a la generación de 1.130 g H2 en una solución con 2.6 g/l NH3. En conclusión, fue posible
determinar las mejores condiciones de procesamiento; que la concentración inicial de amoniaco tiene un efecto en la
generación electroquímica de hidrógeno; que en todas las soluciones se tuvo una disminución en la concentración inicial
de amoniaco y que mediante la determinación indirecta del hidrógeno fue posible desarrollar los cálculos de masa
generada del gas.
Palabras clave: Electrólisis; Hidrógeno; Soluciones de amoniaco.
Abstract. – The pursuit of fuels that do not emit greenhouse gases has made the use of hydrogen in the steel industry
increasingly necessary. This study represents an ecological commitment, wherein both researchers and the company aim
to generate hydrogen for use in the steel production process. An acrylic cell, ammoniacal solution, and power source were
used in the experimental setup, which consists of three parts: first, the evaluation of hydrogen generation by varying the
applied voltage and electrolysis duration; second, the replacement of ammoniacal water with a synthetic ammonia solution
to understand system behaviour and minimize the effects of solution components unrelated to ammonia; and third, the
substitution of graphite electrodes with steel electrodes to assess their impact on the electrolytic process. Hydrogen
quantification was carried out indirectly using a Venturi tube, which captured the generated gases, and through a copper
sulphate solution (producing precipitates) to stoichiometrically determine the mass of produced hydrogen. The results of
evaluating time, current density, and solution concentration defined an optimal electrolysis time of 30 minutes, a current
density of 100 A/m², and indicated that the initial ammonia concentration in the solutions influences the results. The best
results corresponded to 1.130 g of H₂ in a solution with an initial concentration of 2.6 g/l NH₃. In conclusion, this study
determined optimal processing conditions, established the effect of initial ammonia concentration on the electrochemical
generation of hydrogen, observed a decrease in ammonia concentration across all solutions, and successfully calculated
the generated gas mass through indirect hydrogen quantification.
Keywords: Electrolysis; Hydrogen; Ammonia solutions.
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1. Introducción
El desarrollo de esta investigación, radica en la
importancia que tiene la minimización del
consumo de combustibles fósiles dentro de la
industria siderúrgica, partiendo del uso de agua
industrial amoniacal para la generación
electroquímica de hidrógeno (que puede ser
aprovechado dentro de la cadena de producción
de acero) y a su vez, dar uso a electrodos de
desecho que se almacenan, debido a que no son
aptos para el proceso de aceración. Por lo tanto,
el objetivo general es, como ya se mencionó, la
generación electroquímica de hidrógeno
partiendo de agua industrial amoniacal,
producida en plantas coquizadoras, utilizando
electrodos de acería que ya no son aptos para el
proceso de fabricación del acero, como ánodo y
cátodo respectivamente. De esta manera, la
investigación tiene un enfoque ecológico, ya que,
además de producir hidrógeno, con la finalidad
de utilizarlo en la industria siderúrgica, busca el
aprovechamiento de subproductos siderúrgicos.
Para plantear el problema, es importante
considerar que en [1], se reporta que el hidrógeno
es un buen combustible, capaz de administrar
más energía por unidad de masa que cualquier
otro combustible conocido, 33.3 kWh por kg
frente a los 13.9 kWh del gas natural o también
se tiene los 12.4 kWh del petróleo. Así mismo,
también el hidrógeno es un combustible limpio a
nivel local, que cuando se quema lo único que
produce además de energía es básicamente agua
en forma de vapor, evitando entre otras cosas,
emisiones de CO2 (principal gas del efecto
invernadero). Otro aspecto relevante, en el
desarrollo de este proyecto, es el
aprovechamiento del licor amoniacal generado
en la industria, ya que, según lo reporta [2],
debido a la creciente preocupación relacionada
tanto con el impacto económico como ambiental,
se han realizado intensos esfuerzos para proponer
y desarrollar un sistema avanzado de producción
de amoniaco, que incluye procesos tanto
termoquímicos como electroquímicos, en el
mismo contexto, de acuerdo con [3], existen
diversos métodos de producción de amoniaco, en
busca de una tecnología sustentable. Además,
cabe mencionar que, según [4] la electrólisis de
amoniaco es una forma prometedora de generar
hidrógeno y también es importante en términos
de impacto ambiental, a fin de eliminar el
amoniaco de las aguas residuales, esto ofrece una
alternativa rentable y de bajo consumo de energía
en comparación con los métodos convencionales,
sin embargo, es necesario un mayor estudio
tecnoeconómico.
Este documento, muestra una revisión
bibliográfica, la descripción de la metodología
implementada, el análisis y discusión de
resultados obtenidos y las conclusiones más
relevantes del trabajo, a fin de ser compartidos
con la comunidad científica.
2. Marco teórico
2.1 Combustibles, hidrógeno y amoniaco como
elementos en la neutralidad del carbono
2.1.1 Combustibles fósiles y neutralidad de
carbono
El ahorro de combustible es un área de interés
para todos, sobresalen tres razones para esto,
tales como: el uso de combustibles se relaciona
directamente con las emisiones de CO2; el uso de
combustible se deriva principalmente del
petróleo, cuyas reservas se están agotando; la
economía de combustible está relacionada con
costos de viajes y vehículos, los cuales se han
duplicado desde 1970 [5].
Aunado a lo anterior, tal como lo menciona [6],
alcanzar la neutralidad de carbono para el año
2050 es un desafío que enfrenta el mundo ante el
cambio climático. De acuerdo con [7], el cambio
del sistema energético dependiente de
combustibles fósiles hacia una energía verde
sostenible, proviene de la necesidad de controlar
las emisiones de gases de efecto invernadero, a
fin de contrarrestar el cambio climático global.
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Por lo cual, [8] indica que, el hidrógeno es una
pieza clave para la descarbonización en busca de
alcanzar los objetivos climáticos. Como portador
de energía, es muy útil para almacenar y utilizar
energía renovable según lo requiera el usuario
final.
Además de lo anterior, en búsqueda de la
neutralidad del carbono, se ha reportado que la
generación de amoniaco impulsada por
hidrógeno, es actualmente la industria líder,
además, el hidrógeno se consume en cantidades
sustanciales en los sectores químico y de
refinería, y en el sector energético, con la gama
de sistemas de energía de hidrógeno, la
producción, uso y aceptación pública, se prevé
que el hidrógeno se convierta en un componente
importante en un futuro próximo. En los sectores
farmacéutico y metalúrgico el crecimiento del
hidrógeno continúa aumentando [9].
2.1.2 El hidrógeno y sus vías de producción
[10] Indica que el hidrógeno rara vez se
encuentra de forma natural, por lo que es
necesario fabricarlo. [11] Reportaron que desde
el siglo XIX, el hombre sabe cómo separar el
hidrógeno y el oxígeno que forman el agua
aplicando una corriente eléctrica, a este proceso
se le conoce como electrólisis y se trata de una
tecnología sencilla, que además de limpia ayuda
a producir hidrógeno de manera limpia y de gran
pureza.
De acuerdo con [8], las vías para la producción
de hidrógeno son a partir de materias primas y
tecnologías renovables y no renovables; siendo la
que utiliza energías renovables la más respetuosa
con el ambiente, pero presenta la desventaja de
tener tanto pérdida de energía como costos altos.
Según [10], actualmente, la mayor parte del
hidrógeno se produce utilizando combustibles
fósiles, mediante la captura y almacenamiento de
carbono, siendo su producto el denominado
“hidrógeno azul”, mientras que también se puede
utilizar un electrolizador para producir
hidrógeno, en donde se divide el agua en
hidrógeno y oxígeno, dicho hidrógeno se
denomina “hidrógeno verde” ya que es un
producto renovable.
Bajo el mismo contexto, [12] indicó que al
utilizarse el amoniaco directamente para obtener
hidrógeno, se tiene un proceso que es ventajoso,
ya que reduce la pérdida del amoniaco así como
los problemas asociados con el almacenamiento
del hidrógeno, esto resulta importante, ya que,
según [13], si el hidrógeno fuera utilizado como
un medio de energía en el futuro, se tendría que
minimizar la distancia entre la fuente y el
suministro, debido a los costos de transporte a
través de las tuberías, que tendrían que ser de un
acero especial.
[12] Indica también que utilizar amoniaco para
generar hidrógeno, ofrece beneficios
ambientales, ya que, siendo conservado en el
amoniaco, podría utilizarse para generar energía
sin emitir gases de efecto invernadero nocivos.
Aunado a lo anterior, el autor indica que un
electrocatalizador de amoniaco que utiliza un
electrolito alcalino, puede funcionar con un 95%
menos energía que un electrocatalizador de agua.
Ante la latente necesidad de minimizar las
fuentes energéticas a base de carbón, se han
desarrollado diversas investigaciones que
proveen información relevante respecto al uso
del hidrógeno.
[14] Indica que el hidrógeno ofrece una
variedad de beneficios como vector de energía
limpia, así como que la electrólisis del hidrógeno
ha ganado una atención considerable como una
opción para la integración a gran escala de
energías renovables, no obstante, para utilizar su
potencial, es necesario que el hidrógeno se
convierta en una parte integral del sistema
energético, como fuente de energía.
[15] Indica que utilizar amoniaco como
portador de hidrógeno, lo hace un candidato
potencial ante los desafíos de almacenamiento y
transporte de hidrógeno.
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[16] Indica que además de considerarse un
combustible libre de emisiones de CO2, el
amoniaco es un vector atractivo de hidrógeno y
energía debido a la alta densidad de
almacenamiento de hidrógeno, además de que es
capaz de licuarse fácilmente a temperatura
ambiente.
[17] Indica que el amoniaco es uno de los
combustibles a base de hidrógeno que tiene
muchas cualidades, dándole un papel clave en la
transición a una economía basada en el
hidrógeno, debido principalmente a que tiene una
gran fracción de peso de hidrógeno (17.65%) y
una densidad volumétrica de hidrógeno un 45%
más alta que el hidrógeno líquido. Los autores
también indican que la conversión de amoniaco
en hidrógeno es un proceso relativamente simple
que utiliza poca energía a bajo costo, cuyo
subproducto es nitrógeno, el cual, también es
ambientalmente amigable.
2.1.3 Generación de hidrógeno a bajo costo
En relación a la generación de hidrógeno, con
procesos de menor costo, se presentan
investigaciones como [18], en donde los autores,
desarrollaron un estudio sobre la síntesis
electroquímica de amoniaco, además de enlistar
las ventajas que tiene como combustible verde.
Los autores indican que el amoniaco es un
combustible libre de carbono muy prometedor ya
que es portador de hidrógeno y que sus ventajas
le dan un gran potencial incluso como alternativa
al hidrógeno, lo cual, respalda el uso de agua
amoniacal en esta investigación.
En el trabajo [19], los autores investigaron cuatro
técnicas de descomposición de amoniaco:
descomposición térmica, reactor de membrana
catalítica, descomposición electroquímica y
celda de combustible de óxido sólido integrada
en un craqueador de amoniaco. Indicando que
hace falta una investigación intensiva sobre la
generación de hidrógeno partiendo de la
descomposición de amoniaco, sin embargo,
también indican que la descomposición
electroquímica ofrece la posibilidad de producir
hidrógeno de alta pureza en condiciones cercanas
a las ambientales y con altas tasas de conversión,
mostrándose como una alternativa a la
descomposición térmica a altas temperaturas.
En la investigación [20], se muestra que, al
integrar la remoción de productos
electroquímicos con la descomposición térmica
del amoniaco, es posible generar hidrógeno a una
velocidad sustancialmente mayor que mediante
descomposición térmica solamente. Los autores
describen que la recuperación del hidrógeno
almacenado en el amoniaco, se basa en la
generación de medio mol de nitrógeno y 1.5 mol
de hidrógeno, la cual, es ligeramente
endotérmica y espontánea a partir de
temperaturas de 183°C. No obstante, en el mismo
trabajo se dice que como alternativa a la
descomposición térmica a alta temperatura, la
descomposición electroquímica del amoniaco
tiene potencial para la producción de hidrógeno
de alta pureza, en condiciones cercanas a las
ambientales.
Con respecto a la electrólisis alcalina de
amoniaco, [21] probaron la eficiencia del
proceso, reportando que la temperatura elevada
es esencial para la electro-oxidación del
amoniaco y para la evolución del hidrógeno,
además, los autores probaron que, con el
incremento de la densidad de corriente operativa,
la pureza del hidrógeno fue aceptable.
En la misma línea de investigación, [22],
desarrollaron un análisis en donde se compara el
desarrollo de la tecnología y el costo potencial de
la descomposición de amoniaco basada en
plasma y electrólisis. Sus resultados indican que
la descomposición del hidrógeno basada en
plasma debe lograr una mejora en la eficiencia
energética, mientras que la técnica por
electrólisis debe lograr una mayor durabilidad
utilizando electrolitos baratos. Además de lo
anterior, un estudio desarrollado por [23],
describe el uso del amoniaco gas como portador
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de hidrógeno para su producción, utilizando para
la síntesis, materiales mesoporosos preparados
en el laboratorio, los autores utilizaron un tubo de
acero inoxidable para uso con amoniaco anhidro
corrosivo y el rango de temperatura de reacción
estudiada fue de 350 a 650°C. Otro estudio
desarrollado a temperaturas superiores a 350°C,
es el reportado por [24], quienes evaluaron el uso
de catalizadores de Ru soportados en nanofibras
de alúmina, para la descomposición de amoniaco
a fin de generar hidrógeno.
Con respecto al uso de catalizadores para la
descomposición de amoniaco, [25] realizaron un
estudio de la influencia de las morfologías de los
catalizadores (mesoporosos de orden
tridimensional, nanotubos y nanocubos) para
conocer su relación con el rendimiento para la
descomposición de amoniaco, los catalizadores
estudiados fueron Co/CeO2-3DOM, Co/CeO2-
NC y Co/CeO2-NT, siendo el primero quien
aportó los mejores resultados. Aunado a lo
anterior, [26] describieron de forma general
distintos reactores de descomposición de
amoniaco, entre los que destacan,
microrreactores, reactores monolíticos, reactores
de membrana y reactores electroquímicos. En la
parte electroquímica, los autores reportan que la
reacción general de la celda para la electrólisis
del amoniaco es de 0.06V, lo que corresponde a
un 95% menos de la energía para la electrólisis
del agua, cuyo voltaje es de 1.223V.
Por otra parte, [27] evaluaron el uso de
electrocatalizadores para la electrooxidación de
amoniaco, que podrían utilizarse para la
generación de hidrógeno de alta pureza y
simultáneamente reducir el contenido de
amoniaco en aguas residuales. Y [28] presenta
una celda electrolítica de amoniaco, para la
producción de hidrógeno utilizando un
catalizador NiCu/C como catalizador anódico.
Los resultados indicaron que el electrolizador
puede operar en voltajes bajos para ahorrar
energía en la producción de hidrógeno.
Cabe mencionar que de acuerdo con [6], en los
últimos años se han realizado una gran cantidad
de investigaciones que se relacionan con el
amoniaco, mismos que lo colocan como un
vector ideal de energía libre de carbono. Además,
los autores indican que la síntesis y utilización
del amoniaco empleando métodos
electroquímicos, han demostrado estar por
encima de otras técnicas.
2.2 El carbón como electrodo
[29] Evaluaron el uso de nanotubos de carbón
como ánodo para la electrólisis de agua alcalina
y lo compararon con un ánodo de grafito; los
resultados indican que las propiedades
morfológicas de los nanotubos reducen la barrera
de energía para la disociación de OH- en oxígeno
en el ánodo. Por otro lado, [30] desarrollaron
experimentos de electrólisis de agua en un
electrodo de tela de carbón utilizando un
surfactante catiónico, estudiaron la influencia del
surfactante en los dos procesos de electrólisis del
agua, es decir en la reacción de hidrógeno y de
oxígeno.
Cabe mencionar que según [7], el uso de biomasa
para la producción de combustibles de bajas
emisiones y fuentes de energía renovables, para
producir hidrógeno o amoniaco, es importante
debido a la necesidad de descarbonizar las
industrias del transporte y generación de energía.
Así mismo, [31] demostraron mediante su
investigación que es posible producir hidrógeno
directamente a partir de celulosa, utilizando un
electrodo de carbón mesoporoso como cátodo,
además de un ánodo de carbón parcialmente
oxigenado. Sus condiciones experimentales
incluyen una densidad de corriente de 0.29
A/cm2, obteniendo una eficiencia de corriente
aproximada al 100% para la generación de
hidrógeno.
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2.3 El hidrógeno como agente reductor del
hierro
El uso de hidrógeno en la industria siderúrgica,
también ha sido de interés de los científicos, por
ejemplo, [32] desarrollaron un cálculo de la
energía de activación aparente del proceso de
reducción de Fe2O3 con hidrógeno. Los autores
realizaron una evaluación de la cinética de
reducción de nanopolvos de Fe2O3 en una
atmósfera de hidrógeno. La energía de activación
para el proceso de reducción con hidrógeno de
nanopolvos esféricos aglomerados, varía en el
rango de 76 a 125kJ/mol. Así mismo, [33]
investigaron la termodinámica y cinética de
reducción de mineral de hierro con hidrógeno.
Luego de su estudio, los autores concluyen que,
considerando el efecto de añadir hidrógeno en la
distribución de energía, la utilización del gas y la
tasa de reducción, el contenido de hidrógeno en
el alto horno debe controlarse en el rango de 5 a
10%.
Por otro lado, [34] desarrollaron un estudio en
donde se examinó el potencial para la reducción
de emisiones de CO2 de los procesos de alto
horno empleando hidrógeno (generado mediante
la electrólisis de agua) como agente reductor
auxiliar, mediante simulación. Sus resultados
mostraron que es posible disminuir las emisiones
de CO2 utilizando hidrógeno.
3. Metodología
A continuación, se describen los materiales,
equipos y procedimientos implementados en
esta investigación.
3. 1 Materiales y equipos
Equipo utilizado: En el desarrollo de esta
investigación se utilizó una celda de acrílico con
medidas de 15 cm x 15 cm x 15 cm, (dichas
medidas fueron seleccionadas en base al
volumen de muestra que se deseaba utilizar), 2
electrodos de grafito de 12.5 cm x 10 cm x 1.5
cm (los electrodos se obtuvieron del área de
almacenamiento de electrodos desechados de
acería), vaso de precipitado de 10 ml, 1 recipiente
grande, probeta graduada de 100 ml, medidor
portátil de pH marca HANNA, barras de silicón,
abrazaderas, matraz aforado, tornillos de acero
inoxidable, papeles filtro, embudos, mangueras,
fuente de poder con un output de 0-30 V/0-10 A,
bomba hidráulica sumergible de 18 W, balanza
analítica, tubo de Venturi el cual fue elaborado
con una manguera de ¾ de pulgada, un adaptador
de ½ de pulgada y un cople de ¾ de pulgada.
Los reactivos que se utilizaron en las diferentes
pruebas fueron: ácido sulfúrico (H2SO4) marca
JALMEK (1N); hidróxido de sodio (NaOH)
marca JALMEK de una concentración molar de
0.25 M; sulfato cúprico pentahidratado
(CuSO₄·5H₂O) marca JALMEK con
concentraciones molares de 0.05 y 0.025; sulfato
de amonio ((NH4)2SO4) marca JALMEK para la
preparación de soluciones sintéticas. Para esta
investigación se trabajó con distintas muestras de
licor amoniacal que provenían de plantas de
producción de coque (coquizadora 1 y 2), cada
muestra tomada contenía una concentración
distinta en g/L de amoniaco, el cambio de la
concentración es dependiente a la producción
que esté teniendo la coquizadora, las muestras
con las que se trabajó contenían 2.652 g/L de la
coquizadora 1, y 0.884 y 1 g/L proveniente de la
coquizadora 2.
3.2. Desarrollo de pruebas experimentales
La Figura 1 muestra un diagrama de flujo, que
incluye cada etapa del proceso experimental de
este proyecto. En la Tabla 1 se presenta la
información detallada con las variaciones de
tiempo, densidad de corriente y concentración en
gramos de amoniaco en el licor. Las electrólisis
se realizaron debajo de una campana de
extracción de gases, con una fuente de poder que
alimenta a la celda, en cuanto al pH del sulfato
cúprico pentahidratado y la solución de licor
amoniacal se monitoreaban al comienzo y al final
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de la prueba. En el transcurso de la electrólisis se
cerraba la válvula que conecta a la celda y al tubo
de Venturi cada 5 minutos y posteriormente se
abría otros 5 minutos esto para que se puedan
concentrar los gases dentro de la celda y facilitara
la extracción. Se trabajó con pruebas variando la
densidad de corriente, para analizar el
comportamiento y optimizar las condiciones de
trabajo del sistema y la cantidad de gramos de
hidrógeno obtenidos.
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso experimental.
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Tabla 1. Lista de pruebas con diferentes cambios de condiciones.
Muestra
g/L de la muestra
Densidad (A/m2)
Tiempo (min)
Electrodo de grafito
Coquizadora “2”
1
100
120
Coquizadora “2”
1
100
120
Coquizadora “2”
1
100
120
Coquizadora “2”
1
100
120
Coquizadora “2”
1
100
120
Coquizadora “2”
0.884
100
120
Coquizadora “2”
0.884
100
30
Coquizadora “2”
0.884
100
30
Coquizadora “2”
0.884
75
30
Coquizadora “2”
0.884
50
30
Coquizadora “2”
0.884
25
30
Coquizadora “2”
0.884
150
30
Coquizadora “2”
0.884
300
30
Coquizadora “2”
0.884
100
30
Coquizadora “2”
0.884
100
30
Coquizadora “1”
2.652
100
30
Coquizadora “1”
2.652
75
30
Coquizadora “1”
2.652
300
30
Coquizadora “1”
2.652
150
30
Sintética
20
100
30
Sintética
20
150
30
Sintética
20
300
30
Sintética
10
100
30
Sintética
10
150
30
Sintética
10
300
30
Sintética
5
100
30
Sintética
5
150
30
Sintética
5
300
30
Electrodo de acero
Coquizadora
2.652
100
30
Coquizadora
0.884
100
30
Sintética
20
100
30
Sintética
10
100
30
Sintética
5
100
30
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3.3 Cuantificación de hidrógeno
Para cuantificar el hidrógeno, la celda estuvo
conectada a un tubo de Venturi a fin de succionar
los gases generados durante la electrólisis. A su
vez, el tubo de Venturi estuvo sumergido en una
solución de (CuSO₄·5H₂O) con una molaridad de
0.5. Las bases para intentar caracterizar al gas de
esta manera, radican en que el hidrógeno es un
reductor y al estar en contacto con el ion cúprico,
éste se reduciría formando cobre metálico, de
acuerdo a las ecuaciones 1 y 2.
CuSO4+ 5H2→Cu + H2S + 4H2O (1)
2Cu + ½ O2→Cu2O (2)
Por estequiometria podrían cuantificarse los
gramos de hidrógeno producidos. Todas las
pruebas se realizaron bajo las mismas
condiciones y el pH del licor amoniacal fue
monitoreado antes y después de la realización de
electrólisis. Se utilizó el sulfato cúprico para
identificar al hidrógeno por su gran poder
reductor, al momento en el que se terminaba la
prueba la solución de sulfato cúprico
pentahidratado (0.5 M) se filtró y posteriormente
se le hacía un lavado al recipiente que contenía el
sulfato cúprico pentahidratado, a la bomba y el
tubo de Venturi esto para que no se perdiera nada
del precipitado de Cu, antes y después de hacer el
filtrado se pesaban los papeles filtros con el
objetivo de poder conocer la cantidad de
precipitado de cobre generado al final. Todos los
resultados son en gramos y por estequiometria se
pueden calcular los gramos de hidrógeno
necesarios para precipitar el cobre obtenido. Para
realizar la estequiometria se utilizaron las
ecuaciones 1 y 2. Al precipitado obtenido se le
realizó un estudio con el Microscopio
Electrónico de Barrido (MEB) y Difracción de
Rayos X (DRX) a fin de caracterizarlo.
3.4 Cuantificación de amoniaco
Las muestras iniciales, y soluciones tratadas,
fueron analizadas para determinar la
concentración de amoniaco antes y después del
experimento, utilizando el método Kjeldahl. [35].
Este método es probablemente uno de los
métodos más utilizados para la cuantificación de
nitrógeno en compuestos orgánicos siendo una de
sus principales aplicaciones la determinación de
proteínas en alimentos. Este método consiste en
dirigir el sulfato de amonio; posteriormente se
agrega un exceso de base fuerte para liberar el
amoniaco. Como existen muy pocas sustancias,
aparte de las sales amoniaco, que generen
compuestos básicos volátiles en las condiciones
empleadas de análisis, el método resulta
relativamente especifico. El amoniaco liberado se
destila siendo recogido en un exceso medido de
disolución de ácido y el exceso de este ácido se
determina mediante una valoración con una
disolución estandarizada de NaOH.
3.5 Caracterización de los sólidos precipitados
Para el análisis microestructural, se utilizó un
Microscopio Electrónico de Barrido (MEB)
marca JEOL, modelo JSM-6380LV. Para su
observación, la muestra fue montada en cinta
doble cara de cobre.
Para el análisis por difracción de rayos X (DRX)
se utilizó un Difractómetro XPertPro marca
Panalytical, realizando un barrido de la muestra
de 0 a 110°, los rayos fueron emitidos mediante
un tubo de cobalto, con una configuración 2 θ
grados. Se empleó el software High Score Plus©
para la identificación de fases.
3.6 Elaboración de diagramas
termodinámicos
A fin de conocer las especies predominantes en el
sistema estudiado, se elaboraron diagramas
termodinámicos de Pourbaix utilizando el
Software Medusa©. Estos diagramas se
construyeron considerando los datos de equilibro
contenidos en la base de datos Hydra del Software
Medusa© suite [36].
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (4): e304.
10 ISSN: 2594-1925
4. Resultados y discusión
Esta parte se divide en cuatro secciones, la
primera comprende el análisis para la
determinación por estequiometria de hidrógeno
generado; la segunda corresponde a los
resultados de los experimentos realizados
electroquímicamente; la tercera sección presenta
el efecto del uso de electrodo de acero y por
último, la cuarta al análisis de la disminución de
amoniaco en las soluciones tratadas.
4.1 Determinación de hidrógeno mediante la
reducción del sulfato cúprico
La Figura 2 muestra una fotografía del aparato
experimental utilizado, de lado izquierdo se
encuentra la celda electroquímica, mientras que,
de lado derecho, se encuentra el recipiente que
contiene sulfato cúprico. Es importante notar que
la celda electroquímica está conectada a una
bomba sumergida en la solución de sulfato
cúprico. La conexión de dicha bomba se basa en
el acomodo Venturi, que tiene como objetivo la
succión de un fluido dentro de un sistema, por lo
tanto, su aplicación en este aparato consiste en la
succión del gas generado electroquímicamente
dentro de la celda (H2). Esta instrumentación fue
necesaria debido a la falta de equipamiento para
el análisis de los gases generados, sin embargo,
al burbujearse dentro del recipiente con un
oxidante fuerte, el hidrógeno debería reducirlo.
Este planteamiento resultó viable, ya que una vez
succionado el gas y al estar en contacto con la
solución de sulfato cúprico, se inició la
formación de precipitados, que luego de
caracterizar química y morfológicamente
permitió plantear una ruta de reducción del cobre.
La propuesta de reducción del cobre se describe
en las ecuaciones 3 y 4, las cuales, permiten
pensar que el hidrógeno generado reacciona con
el sulfato formando un sulfuro de cobre, por otra
parte, este sulfuro también reacciona con el
hidrógeno, generando cobre en estado elemental.
CuSO4+4H2→CuS+4H2O (3)
CuS+H2→Cu+H2S (4)
Por lo tanto, para analizar la cantidad de
hidrógeno que reacciona fue necesario
implementar la Ley de Hess. De acuerdo con
[37], al aplicar la Ley de Hess es necesario
ordenar una serie de reacciones químicas, de tal
forma que, cuando se sumen, se cancelen todas
las especies excepto los reactivos y productos
que aparecen en la reacción global. Por lo tanto,
en este trabajo, se aplicó la Ley de Hess a las
ecuaciones 3 y 4, haciendo posible obtener la
ecuación general del proceso presentada en la ec.
1.
Figura 2. Fotografía del aparato experimental celda-tubo de Venturi – sulfato cúprico.
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (4): e304.
11 ISSN: 2594-1925
Una vez concluido el experimento, la solución de
sulfato cúprico ahora reducido, fue filtrada. A fin
de confirmar la teoría estequiométrica, se
analizaron los precipitados generados mediante
DRX. Los resultados obtenidos se muestran en la
Figura 3, en donde es posible observar los
resultados de DRX obtenidos, indica no
solamente la presencia de cobre metálico, sino
también cierto porcentaje de cuprita. Por lo tanto,
fue necesario plantear, además, una ruta de
oxidación del cobre generado; la generación de la
cuprita puede justificarse debido a que el cobre
está en presencia de aire y agua, por lo tanto, es
factible su oxidación. Por lo que, para continuar
con el análisis, se planteó la ec. 2, en donde se
muestra que es posible oxidar al cobre generado.
Los resultados de DRX indicaron que se obtenía
en promedio un 84% de Cu y un 16% Cuprita
(Cu2O) en el lavado del recipiente, el tubo de
Venturi y la bomba. Y se obtuvo un 65.5% de Cu
y un 34.5% de Cu2O directamente en el filtrado.
Por lo tanto, considerando la información
estequiométrica de las reacciones, y los pesos
obtenidos experimentalmente, fue posible
calcular los gramos de hidrógeno generados
.
Figura 3. Resultados DRX con porcentajes de cobre y cuprita.
4.2 Evaluación del tiempo, densidad de
corriente y concentración de las soluciones
En la Tabla 2, se muestran los resultados
obtenidos experimentalmente de generación de
hidrógeno a partir de las pruebas desarrolladas,
variando la densidad de corriente tanto en
muestras de licor amoniacal como en las
soluciones sintéticas preparadas con diferentes
concentraciones, todas estas pruebas fueron
realizadas durante media hora de manera
continua. Estos resultados fueron la base para la
construcción de la gráfica mostrada en la Figura
4. Antes de continuar, debe aclararse que en el
caso de la Coquizadora 2, se tomaron dos
muestras, por lo que, debido al proceso, la
primera muestra tenía una concentración de 1.1
g/L de amoniaco total, mientras que la segunda
fue de 0.88 g/L.
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (4): e304.
12 ISSN: 2594-1925
Tabla 2. Lista de experimentos donde se muestra concentraciones iniciales de amoniaco, gramos obtenidos de hidrógeno y
condiciones experimentales.
g/L de la
muestra
inicial
Densidad
de corriente
(A/m2)
Precipitado de Cu
(g)
Hidrógeno
generado (g)
1
100
2.6447
2.4529
1
100
2.9634
0.8925
1
100
1.8192
1.6557
1
100
0.934
0.9023
1
100
2.106
1.9664
0.884
100
0.587
0.5758
0.884
100
0.53
0.5189
0.884
100
0.0977
0.0959
0.884
75
0.2991
0.2906
0.884
50
0.1703
0.1637
0.884
25
0.1951
0.1882
0.884
150
0.4433
0.425
0.884
300
0.5592
0.5336
0.884
100
0.3906
0.3746
0.884
100
0.14
0.1381
2.652
100
1.1803
1.13
2.652
75
0.965
0.9201
2.652
300
0.656
0.6066
2.652
150
0.3019
0.2866
20
100
0.3411
0.3247
20
150
0.361
0.343
20
300
0.4348
0.4078
10
100
0.3495
0.3275
10
150
0.5228
0.5006
10
300
0.4826
0.4635
5
100
0.508
0.487
5
150
0.5038
0.4811
5
300
0.9389
0.914
Como puede observarse en la Figura 4, se utilizan
puntos coloreados para las pruebas realizadas con
la muestra de Coquizadora 2, mientras que las de
planta 1 se presentan con equis negras. Para
analizar dichos resultados, se considera
importante iniciar con el análisis del tiempo:
primero se realizaron pruebas con tiempo de 2
horas continuas y se realizó una comparativa
realizando pruebas a media hora, debido a la
mínima diferencia, se determinó que se
continuaría trabajando durante media hora de
manera continua. En cuanto a la concentración
de sulfato cúprico, se realizó una evaluación de
la posibilidad de reutilizar la solución, sin
embargo, los resultados obtenidos fueron los más
bajos (menos de 0.2 g de hidrógeno). Por lo tanto,
se decidió que además de trabajar todas las
pruebas media hora continua, también se estaría
utilizando una solución fresca de sulfato cúprico
0.5 M.
Posteriormente, se trabajó con densidades de
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corriente diferentes y se observó que a medida
que se incrementa la densidad de corriente
también se tiene un aumento en la producción del
hidrógeno generado, sin embargo, comparando
la producción con las densidades de corriente de
150 y 300 A/m2 se determinó que no existe una
diferencia muy grande, por lo que se decidió que,
para disminuir el consumo energético, podría
continuar la experimentación con densidad de
corriente de 100 A/m2. Además, con esta
densidad de corriente, fue posible obtener las
mayores cantidades de hidrógeno generado, por
ejemplo, con las muestras de la Coquizadora 1 se
pude observar un incremento en la cantidad de
hidrógeno generado llegando casi a 1.2 g de
hidrógeno a media hora y una densidad de
corriente de 100 A/m2, pero a medida en que se
aumenta la corriente llega a un punto en el que se
pasiva y no se obtiene un incremento
considerable.
Además de lo anterior, se observó que la
concentración de las soluciones podría influir en
los resultados obtenidos, ya que las muestras de
Coquizadora 1 y 2 tienen concentraciones de 2.66
y 0.88 g/L respectivamente. Por lo tanto, una vez
que se tiene la comparativa de las 2 soluciones,
se puede decir que hay una influencia en la
concentración de amoniaco en la solución por lo
que se decidió trabajar con soluciones sintéticas
de diferentes concentraciones.
Las soluciones sintéticas analizadas tuvieron
concentraciones de 5, 10 y 20 g/L, con
identificación en la Figura 4 de cuadrado, cruz y
triángulo respectivamente (S-05, S-10 y S-20).
Los resultados indican que, a concentraciones
más bajas, se tienen resultados mejores de gramos
de hidrógeno obtenidos, esto puede observarse en
todas las densidades estudiadas, pero tiene mayor
evidencia cuando se trabajó a 300 A/m2.
Figura 4. Resultados obtenidos en gramos de hidrógeno generados al variar la densidad de corriente para distintas muestras
empleando electrodos de grafito.
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4.3 Evaluación de electrodo de acero
Una vez definidas las mejores condiciones de
trabajo, y la influencia de la concentración inicial
de amoniaco en las soluciones, se analizó el
sistema utilizando un electrodo de acero como
ánodo para la generación de hidrógeno. En la
Tabla 3 se muestran los resultados obtenidos
experimentalmente al utilizar un electrodo de
acero, dichos resultados se muestran
gráficamente en la Figura 5, se realizó un análisis
de las 5 soluciones utilizando una densidad de
corriente de 100A/ m2 y media hora de trabajo.
Los resultados indican que en el caso de la
Coquizadora 1 fue posible obtener 0.6 g de
hidrógeno mientras que para la Coquizadora 2
fue menos de 0.58 g, lo cual puede deberse a la
diferencia en las características de cada muestra.
En el caso de dichas soluciones de planta, a
medida que el potencial de óxido reducción
(ORP) se incrementa, se obtienen mejores
resultados de generación de hidrógeno, el mayor
efecto se observa con la concentración superior,
que corresponde a la muestra de planta 1 con 2.66
g/L de amoniaco, los registros experimentales
indican que se tuvo un ORP de 22 mV en esta
muestra, mientras que cuando se tuvo una
concentración de 0.88 g/L (C2) se reportó menos
de 100 mV.
Por otra parte, en las soluciones sintéticas de 5,
10 y 20 g/L de amoniaco, se observa que a
medida que se disminuye la concentración de la
solución se aumenta la capacidad de obtención de
hidrógeno, esto se puede relacionar directamente
con el ORP de las soluciones ya que a medida que
disminuye la concentración de amoniaco, este
valor a aumenta.
La explicación a esto radica en que esta muestra
de planta está constituida por un mayor número
de componentes (los cuales no se pueden
mencionar debido a las condiciones de
confidencialidad de la empresa). Por lo tanto, esto
permite pensar que es posible tratar soluciones
con mayores concentraciones de amoniaco de
planta y generar hidrógeno en mayores
concentraciones que las obtenidas a partir de las
soluciones sintéticas.
Tabla 3. Resultados experimentales registrados al utilizar electrodos de acero.
Muestra
g/L de la muestra
Densidad de
corriente
(A/m2)
Precipitado de Cu
(g)
Hidrógeno generado
(g)
Coquizadora 1
2.652
100
0.631
0.5965
Coquizadora 2
0.884
100
0.6012
0.5727
Sintética
20
100
0.6558
0.6262
Sintética
10
100
0.6832
0.6522
Sintética
5
100
0.7193
0.6875
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Figura 5. Resultados obtenidos en gramos de hidrógeno generados al variar la densidad de corriente para distintas muestras
empleando electrodos de acero.
4.4 Disminución en la concentración de
amoniaco contenido en las soluciones tratadas
En la Tabla 4 se presentan los resultados de las
soluciones analizadas empleando el método
Kjeldahl. Tal como puede observarse, en la
mayoría de los casos, se obtuvo una
concentración de amoniaco menor al finalizar el
experimento que la contenida inicialmente. Con
esto, es posible confirmar que el amoniaco
contenido en las soluciones pudo descomponerse
para la generación de hidrógeno. Antes de
continuar con el análisis de esta tabla, es
importante aclarar que al final de esta sección, se
presenta una explicación termodinámica que
corresponde a las soluciones en donde, al
finalizar el experimento, se tiene una
concentración superior de NH3.
A partir de los datos mostrados en la Tabla 4, es
posible determinar la cantidad en gramos de
hidrógeno generados a partir del amoniaco,
considerando que la molécula de amoniaco tiene
un peso de 17 g/mol, el hidrógeno corresponde a
17.64%. Por lo tanto, si la cantidad de hidrógeno
generado menos la cantidad de hidrógeno
aportado por la molécula de amoniaco, y se
multiplica por 0.1764 se obtiene la cantidad de
hidrógeno generado a partir del amoniaco, y al
restarlo a los gramos totales de hidrógeno, se
obtiene la cantidad obtenida a partir del agua.
Dichos datos, también se presentan en la misma
tabla.
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Tabla 4. Resultados de la determinación de amoniaco en soluciones tratadas.
Para dar una explicación al incremento en la
concentración de amoniaco al finalizar el
experimento, se hace uso de la termodinámica.
En todos los experimentos, se midieron tanto el
potencial de hidrógeno (pH) como el potencial de
oxidación-reducción (ORP). Lo cual, ha
permitido plantear un fenómeno que explique el
incremento en la concentración de amoniaco al
finalizar el experimento. Para dicha explicación,
se considera importante mencionar que el rango
de pH en el cual se trabajó estuvo en el rango de
3 a 4.6; y de manera simultánea, se leyó el ORP,
cuyos registros indican que se encuentran en un
rango entre 0.48 a 0.85V vs SHE.
La Figura 6, muestra un diagrama termodinámico
que correspondiente al sistema NH3-H2O a
temperatura ambiente 0.1M NH3. La línea
punteada de la Figura 6, delimita la zona de
estabilidad del agua, es decir, bajo las
Muestra
Densidad de
corriente (A/m2)
Tiempo
(min)
g/L de NH3
inicial
g/L de NH3
final
Resta
g de H
generado
g de hidrógeno por
NH3
g de H
por H2O
Electrodo de grafito
C 2
100
120
1
0.544
0.456
2.453
0.080
2.372
C 2
100
120
1
0.748
0.252
0.893
0.044
0.848
C 2
100
120
0.884
0.340
0.544
0.576
0.096
0.480
C 2
100
30
0.884
0.544
0.340
0.519
0.060
0.459
C 2
100
30
0.884
0.340
0.544
0.096
0.096
0.000
C 2
150
30
0.884
0.340
0.544
0.425
0.096
0.329
C 2
300
30
0.884
0.680
0.204
0.534
0.036
0.498
C 2
100
30
0.884
0.340
0.544
0.375
0.096
0.279
C 2
100
30
0.884
0.748
0.136
0.138
0.024
0.114
C 1
100
30
2.66
1.428
1.232
1.130
0.217
0.913
C 1
75
30
2.66
1.972
0.688
0.920
0.121
0.799
Sintética
100
30
20
3.740
16.260
0.325
2.868
-2.544
Sintética
150
30
20
5.576
14.424
0.343
2.544
-2.201
Sintética
300
30
20
3.060
16.940
0.408
2.988
-2.580
Sintética
100
30
10
3.876
6.124
0.328
1.080
-0.753
Sintética
150
30
10
3.400
6.600
0.501
1.164
-0.664
Sintética
300
30
10
2.992
7.008
0.464
1.236
-0.773
Sintética
300
30
5
2.856
2.144
0.914
0.378
0.536
Electrodo de acero
C 1
100
30
2.66
2.788
-0.128
0.597
-0.023
0.619
C 2
100
30
0.884
1.768
-0.884
0.573
-0.156
0.729
Sintética
100
30
20
7.410
12.590
0.626
2.221
-1.595
Sintética
100
30
10
8.160
1.840
0.652
0.325
0.328
Sintética
100
30
5
5.100
-0.100
0.688
-0.018
0.705
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (4): e304.
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condiciones en las que el agua no puede
descomponerse, por encima de la línea punteada
está la zona de oxidación, mientras que debajo de
ella, está la zona de reducción. Estas líneas
definen las condiciones en las cuales el agua no
puede descomponerse, además, se muestra que,
si se incrementa el potencial de trabajo, se
generará oxígeno, debido a que el sistema tiene
la capacidad de oxidar al agua, mientras que, si
se reduce, debido a las condiciones de trabajo, se
estaría generando hidrógeno. Cabe mencionar
que debido a que los diagramas están elaborados
bajo condiciones de estabilidad óptimas, al
analizar los sistemas experimentales, existe
cierta variación, no obstante, a medida que las
reacciones se acercan a las líneas de equilibrio,
tienen más posibilidades de llevarse a cabo.
Los registros experimentales, indican que todas
las soluciones tratadas, se encuentran dentro de
la zona de estabilidad del agua, esto no quiere
decir, que no se pueda generar el hidrógeno, ya
que se está aplicando un potencial directo a la
celda, y eso obliga la descomposición de la
molécula de agua, sin embargo, es más probable
que el hidrógeno generado por debajo de la línea
de estabilidad pueda continuar estando gaseoso y
no combinarse con otros elementos para formar
un nuevo compuesto. Esto precisamente, es lo
que se piensa que sucede en las soluciones donde
se incrementa la concentración de amoniaco, es
decir, el hidrógeno producido, podría estarse
combinando con el nitrógeno del aire
solubilizado y producirse amoniaco en la
solución.
La teoría de la generación de amoniaco, a partir
del nitrógeno que está en el aire, se sustenta de
acuerdo con la ec. 5, la cual, es espontánea a
temperatura ambiente, con un valor de energía
libre de Gibbs ∆G = -3.922 kCal/mol. Para su
viabilidad, se considera que, en la celda
completamente cerrada, se tenían 1.3 L de
solución y 2.07 L de aire, del cual, el 78% es N2,
lo que corresponde a 1.62 L de N2, considerando
que 1mol de un gas equivale a 24.4 L, entonces
se tendrían 0.06 moles de N2 disponibles para
reaccionar con el hidrógeno formado. Por otra
parte, si se considera que la solubilidad del N2 en
agua es 6.8x10-4 mol/L, entonces existiría la
posibilidad de disolver 1.1x10-3 moles de N2. En
base a esto, se puede decir que, en el aire
contenido en la celda, se tiene el suficiente
nitrógeno como para que reaccione con el H2 que
se está generando, para formar amoniaco.
N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2NH3(g) (5)
Figura 6. Diagrama de Pourbaix correspondiente al sistema NH3-H2O a temperatura ambiente.
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (4): e304.
18 ISSN: 2594-1925
5. Conclusiones
Se determinó que las mejores condiciones de
trabajo con los electrodos de grafito, es de 100
A/m2, durante 0.5 h, brindando cantidades
superiores a 1.1 gr de hidrógeno generados
(cuantificados de manera indirecta), utilizando la
muestra de Coquizadora 1. En cuanto a la
evaluación de los electrodos de acero, al trabajar
con soluciones sintéticas, a concentraciones más
bajas, se tienen resultados mejores de gramos de
hidrógeno, debido a la influencia de la
concentración con el ORP de la solución (que se
incrementa a medida que la concentración
disminuye). Por otra parte, en las muestras de
proceso de coquización, a medida que se
incrementa la concentración de amoniaco,
también aumenta el ORP de la solución,
brindando los mejores resultados el hecho de
tener una mayor cantidad de amoniaco en la
solución. Este comportamiento se justifica al
considerar que las soluciones de las plantas
contienen un gran número de impurezas,
mientras las soluciones sintéticas han sido
creadas con reactivos grado analítico y agua
bidestilada. Se explicaron los fenómenos
involucrados termodinámicamente, justificando
el incremento en el contenido de amoniaco,
cuando se presentó un aumento en el contenido
inicial de este compuesto. Todas las soluciones
tratadas, fueron analizadas por el método
Kjeldahl, en donde se confirmó la disminución
de amoniaco en la mayoría de las soluciones,
luego de ser tratadas electroquímicamente. Se
determinó indirectamente la masa generada de
hidrógeno, así mismo, se validó el uso de la
estequiometria, ya que se hicieron cálculos para
determinar la cantidad de hidrógeno generado
durante el experimento, y, además, para calcular
la cantidad obtenida a partir tanto del amonio
como del agua. El alcance de esta investigación,
corresponde al desarrollo experimental a escala
laboratorio, ya que se tuvo la limitante en el
análisis in situ de la masa de hidrógeno generado,
no obstante, dicha determinación se realizó de
manera indirecta mediante un análisis
estequiométrico.
• Una vez validado el desarrollo experimental a
mayor escala, será posible aprovechar el licor
amoniacal que se genera en las plantas
coquizadoras, para generar hidrógeno, el cual
puede ser aprovechado en la misma industria o
proceso de producción como combustible
ecológico. Para futuras investigaciones, se
recomienda la evaluación de la celda electrolítica
y las condiciones en una escala mayor, y
posteriormente, a escala piloto, a fin de
corroborar la aplicabilidad de los resultados.
6. Reconocimiento
Los autores agradecen a Altos Hornos de
México, S.A.B. de C.V. por permitir y apoyar el
desarrollo de este proyecto, además, agradecen a
todo el personal involucrado, en especial al
laboratorio de investigación y desarrollo.
7. Reconocimiento de autoría
Damaris Margarita Puente Siller: Investigación;
Metodología; Administración de proyecto. José
Manuel González de la Cruz: Investigación;
Redacción; Análisis de datos. Iván Omar Acuña
Gutiérrez: Conceptualización; Revisión
bibliográfica; Edición. José de Jesús Vega
Valdés: Desarrollo de experimentación. Juan
Antonio López Corpus: Supervisión de proyecto.
Alberto Perea Garduño: Validación de proyecto.
References
[1] P. Asensio. 2007. “Hidrógeno y pila de
combustible” Energías renovables, pp. 1-20.
Available: https://www.fenercom.com/wp-
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McGRAW-HILL INTERAMERICANA
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