Grupo de Ingeniería Química y Ambiental

María Orfila es Ingeniera Química por la Universidad Rey Juan Carlos (2012). Durante este período realizó Prácticas de 6 meses de duración en IMDEA Energía. Su Proyecto Fin de Carrera versaba sobre el estudio de las condiciones óptimas de operación en la reacción de esterificación de ácido oleico con etanol para la obtención de biocombustibles por el cual recibió el premio del Consejo Social a Jóvenes Investigadores en la categoría de Ciencias y Tecnologías Medioambientales. Tras esto, continuó sus estudios en la Universidad Autónoma de Madrid con un Máster en Energías y Combustibles para el futuro. El tema del Trabajo Fin de Máster versaba sobre la obtención de catalizadores ácidos heterogéneos a partir de residuos de poliestireno para transformar la biomasa en combustibles y otros productos de interés para la industria Química en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP) del CSIC.
  • Producción de hidrógeno renovable por disociación de agua mediante ciclos termoquímicos solares ed baja temperatura
    Entidad Financiadora : Ministerio de Ciencia e Innovación / Unión Europea "NextGenerationEU"/PRTR ()
    Periodo de Ejecución : 2022 - 2024
    URL : https://giqah2solar.webnode.es/
    Investigador Principal : Botas Echevarría, Juan Ángel y Molina Gil, Raúl
    Equipo Investigador : - Botas Echevarría, Juan Ángel - Linares Serrano, María - Molina Gil, Raúl - Orfila del Hoyo, María - Pérez Domínguez, Alejandro - Reyes Belmonte, Miguel Ángel 
      Mostrar resumen: El hidrógeno renovable es una solución clave para la descarbonización de la economía y la eliminación de la dependencia de los combustibles fósiles, siendo además un factor esencial en el instrumento de recuperación del plan Next Generation EU. En España, el fomento de la producción de hidrógeno renovable se recoge expresamente en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC, 2021-2030), en la Ley de Cambio Climático y Transición Energética (2020) para el fomento de los gases renovables para la reducción de emisiones en el sector del transporte, y en la Estrategia de Descarbonización a Largo Plazo 2050. Existen diferentes vías para la obtención de hidrógeno, pero desgraciadamente, la mayor parte del hidrógeno consumido en España (cerca de 500.000 ton/año) se produce principalmente por reformado de vapor de gas natural con generación neta de CO2, siendo necesario un cambio hacia tecnologías que no emitan CO2, sin dependencia de los combustibles fósiles y que permitan obtener hidrógeno limpio. Entre estas alternativas, la descomposición de agua mediante ciclos termoquímicos empleando energía solar térmica de concentración se basa en la reducción térmica de un óxido metálico, liberando O2, seguido de una segunda etapa d re-oxidación con vapor de agua, produciendo hidrógeno. Los ciclos termoquímicos más estudiados hasta la fecha están basados en óxidos metálicos que necesitan temperaturas superiores a los 1000-1200 °C para reducirse, planteando importantes dificultades a la hora de desarrollar tecnologías a escala industrial para la producción de hidrógeno. En este sentido, este proyecto propone el desarrollo de materiales activos en estos ciclos termoquímicos, pero capaces de reducirse a temperaturas inferiores a los 1000 °C. Esto supone, no solo un incremento en la eficiencia del proceso, si no enormes ventajas a la hora de plantear la implementación de estos procesos a escala industrial, dado que estas temperaturas de operación son compatibles con las que pueden alcanzarse en instalaciones actualmente en funcionamiento de energía solar térmica de concentración, como las centrales solares de torre o las centrales de disco parabólico.


  • Desarrollo de óxidos metálicos no estequiométricos y su conformado macroscópico para la producción termoquímica de hidrógeno libre de CO2 (ONEHYDRO)
    Entidad Financiadora : Comunidad de Madrid ()
    Periodo de Ejecución : 2022 - 2024
    URL : https://giqah2solar.webnode.es/onehydro/
    Investigador Principal : Orfila del Hoyo, María
    Equipo Investigador : - Botas Echevarría, Juan Ángel - Linares Serrano, María - Molina Gil, Raúl - Orfila del Hoyo, María 
      Mostrar resumen: La situación energética actual está marcada por la inquietud que generan el agotamiento de los combustibles fósiles, el calentamiento global y la contaminación atmosférica. Estos problemas han despertado el interés por encontrar nuevas fuentes de energía. Así, el 14 de junio de 2018, la Comisión Europea, el Parlamento Europeo y los Estados Miembros alcanzaron un acuerdo para perseguir que para el año 2030 al menos el 32 % de la energía final consumida sea de origen renovable. Esto implica duplicar el uso de renovables, no sólo en lo que a generación de electricidad se refiere, sino también en el sector transporte y para aplicaciones térmicas. Dentro de las energías renovables para el horizonte 2030, la energía termosolar es una de las de mayor importancia porque contribuye a solventar los tres problemas anteriormente citados. Así, este proyecto se basa en la producción de hidrógeno solar mediante ciclos termoquímicos sentando las bases para una nueva generación de centrales termosolares. En ellas se puede utilizar la energía solar para la producción de hidrógeno libre de CO2, el cual, además, puede ser utilizado para la generación de electricidad o incluso como combustible en el sector transporte, mitigando considerablemente la problemática de la contaminación. El principal inconveniente del proceso es que los materiales de partida están todavía por desarrollar. Así, en este proyecto se van a estudiar óxidos metálicos no estequiométricos basados en óxido de cerio y perovskitas, con buena ciclabilidad y una producción de hidrógeno de al menos 10 mLSTP/gmaterial·ciclo, a unas temperaturas máximas de operación de 1300 °C. Además, estos materiales deben poder conformarse macroscópicamente para poder ser empleados en reactores solares e implementar el proceso a mayor escala.





Hydrogen production by isothermal thermochemical cycles using La0.8Ca0.2MeO3±d (Me = Co, Ni, Fe and Cu) perovskites

Pérez, A.; Orfila, M.; Linares, M.; Sanz, R.; Marugán, J.; Molina, R.; Botas J.A.


Hydrogen production by thermochemical water splitting with La0.8Al0.2MeO3-d (Me= Fe, Co, Ni and Cu) perovskites prepared under controlled pH

Pérez, A.; Orfila, M.; Linares, M.; Sanz, R.; Marugán, J.; Molina, R.; Botas J.A.


Experimental evaluation and energy analysis of a two-step water splitting thermochemical cycle for solar hydrogen production based on La0.8Sr0.2CoO3-d perovskite

Orfila, M.; Linares, M.; Pérez, A.; Barras-García, I.; Sanz, R.; Marugán, J.; Molina, R.; Botas, J.A.


Improved thermochemical energy storage behavior of manganese oxide by molybdenum doping

Moya, J.; Marugán, J.; Orfila, M.;Díaz-Pérez, M. A.; Serrano-Ruiz, J. C.


Hydrogen production by water splitting with Mn3-xCoxO4 mixed oxides thermochemical cycles: A thermodynamic analysis

Orfila, M.; Linares, M.; Molina, R.; Marugán, J.; Botas, J. A.; Sanz, R.


Novel Perovskite materials for thermal water wplitting at moderate temperature

Azcondo, M. T.; Orfila, M.; Marugán, J.; Sanz, R.; Muñoz-Noval, A.; Salas-Colera, E.; Ritter, C.; García-Alvarado, F.; Amador, U.


Thermochemical hydrogen production using manganese cobalt spinels as redox materials

Orfila, M.; Linares, M.; Molina, R.; Botas, J.A.; Marugán, J.; Sanz, R.


Perovskite materials for hydrogen production by thermochemical water splitting

Orfila, M.; Linares, M.; Molina, R.; Botas, J. A.; Sanz, R.; Marugán, J.


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