Irantzu Uriz Doray
Irantzu Uriz Dorayk, bere doktoretza tesian, hidrogenoa mikroerreaktoreen bidez sortzeko hainbat erregairen prozesatua ikertu du, jariakin dinamika konputazionala (JDK) erabiliz, zeina modelatu eta simulaziorako tresna informatiko bat baita. Lan hau teknologia alternatiboen eremuan kokatzen da, epe labur eta ertainean eredu energetikoa hobetzeko planteatzen direnak, zehatz esateko, erregai berrien ekoizpen banaturako.
Doktoretza tesiaren izenburua hau da: "Erregaien prozesatua mikroerreaktoreetan hidrogenoa ekoizteko: jariakin dinamika konputazionalaren bidezko azterketa". Mª Cruz Arzamendi Manterola eta Luis Gandía Pascual Nafarroako Unibertsitate Publikoko Kimika Aplikatua Saileko katedradunek zuzendu dute, eta bikain cum laude kalifikazioa erdietsi du.
Mikroerreaktoreak gailu multifuntzionalak dira, berezko dimentsioren bat 1 mm baino txikiagoa daukatenak, eta hainbat eragiketa bateratzen ahal dutenak, esaterako erreakzio kimikoak egitea eta beroa trukatzea. “Ezaugarri hauek —dio ikertzaileak— abantaila batzuk dauzkate gailu konbentzionalekin alderatzen direnean; esaterako, beroa eta materia oso abiadura handiz transferitzen dituzte, eta honi esker errazagoa da prozesu kimikoetako bero-jarioak termikoki txertatzea, eta ekoizpen gaitasun handia lortzea". Ikerketa honetan horma katalitikoak dituzten mikroerreaktoreak erabili dira. Hauetan, erreakzioan sartzen diren gasak kanal txikietatik doaz; kanal horien hormak katalizatzaileaz estalita daude, eta hormetako azalean erreakzio kimikoak gertatzen dira.
Gailu hauen jokabidea ikertzeko, tesi honetan hainbat gauza ikertu dira: eragiketaren aldagai garrantzizkoenen eragina, hau da, erreakzioaren tenperatura, elikaduraren erreaktibo-erlazioa, katalizatzailearen karga eta prozesatutako erregaiaren kopuruaren magnitudea. Mikroerreaktorearen diseinuaren hainbat alderdiri buruzko azterketa bat ere egin da: mikrokanalen dimentsioa eta geometria, eta mikrokanalak baino lehenago dagoen kamara jario-banatzaileenak. Erabili ziren erregaiak metanola, etanola eta metanoa izan ziren, zeinak erreformatu katalitikoaren bidez prozesatu baitziren, ur lurrunarekin.
Emaitzak eta ondorioak
JDK erabiltzea mikroerreaktoreen diseinu eta simulaziorako zer onuragarria den erakusteaz aparte, Irantzu Urizek azpimarratu du beharrezkoa dela simulazio-ereduaren eskala egokitzea, helburuen arabera. Honek bidea ematen du eredu sinpleagoekin lan egiteko, eta eredu hauek emaitza onak eman dituzte ahalegin konputazional erlatiboki txiki batekin. "Mikrokanal bakarreko ereduak bereziki erabilgarriak dira, jariakin-banatzailearen diseinu egoki batekin lortzen diren emaitzak esanguratsuak izango direlako mikroerreaktor osoari begira".
Era berean, horma katalitikoa daukaten mikroerreaktoreen kapazitatea egoki ustiatzeko, komeni da dimentsio ohikoa balio txikiak izatea, ahal dela milimetro batetik beherakoak. "Baldintza hauetan, mikroerreaktore hauek jokabide aski isotermoa daukate, eta hau abantaila handia da erreakzio kimikoen selektibitatea kontrolatzeko; hau da, lortzen den produktua nahi zena izan dadin". Hala ere, egileak beste hau ere azpimarratu du: "Mikroerreaktoreak, euren tamaina txikia dela-eta, egokiak dira mugikorren eta eramangarrien aplikazioetarako; baina gerta daiteke bero-galerek murriztea beren eraginkortasuna. Galera hauek, isolatzeko neurriak hartzen ez badira, sortzen ahal dira baldintza jakin batzuetan".
Doktoretza tesia burutu bitartean egindako ikerketaren ondorioz, 5 artikulu argitaratu dira oihartzun handiko nazioarteko argitalpen zientifikoetan, eta bi kapitulu liburuetan.
Irantzu Uriz Doray ingeniari kimikoa da Euskal Herriko Unibertsitatean eta doktorea Nafarroako Unibertsitate Publikoan. Azpimarratu behar da tesi hau Zientzia eta Berrikuntza Ministerioak Ikertzaileak Prestatzeko Laguntza baten bidez (BES-2010-030021) finantzatzen duen Plan Nazionalaren ikerketa-proiektu bateko partea dela. Tesia egin bitartean, nazio eta nazioarteko hainbat biltzarretan parte hartu zuen, eta ikerketa-egonaldi bat egin zuen Bartzelonako Institut de Tècniques Energètiques delakoan (Universitat Politècnica de Catalunya).