Grupo de Ingeniería Química y Ambiental

Arturo J. Vizcaíno (10/07/1979) es Ingeniero Químico por la Universidad de Castilla-La Mancha (2002) y Doctor en Ingeniería Química y Ambiental por la Universidad Rey Juan Carlos (2007). Su trayectoria docente e investigadora se ha desarrollado desde 2003 en la Universidad Rey Juan Carlos, como Becario de Investigación, Profesor Ayudante, Profesor Ayudante Doctor y Profesor Contratado Doctor. Desde diciembre de 2018 ha continuado su actividad como Profesor Titular en el Departamento de Tecnología Química, Energética y Mecánica.
Su docencia se ha distribuido en diversas asignaturas de las titulaciones de Ingeniería Química, Ingeniería Ambiental, Ingeniería de la Energía, Ingeniería Técnica Industrial (Química Industrial), Ciencias Ambientales y Ciencia y Tecnología de los Alimentos, así como en el Máster en Tecnología de Recursos Energéticos y en el Máster en Ingeniería Industrial. Asimismo, ha realizado labores de coordinación en el Máster Universitario en Tecnología de Recursos Energéticos y, desde marzo de 2019, es Coordinador del Grado en Ingeniería Química.
Su investigación se ha centrado en el estudio de sistemas de producción de hidrógeno mediante reformado con vapor y reacción de gas de agua empleando catalizadores metálicos soportados. Ha realizado dos estancias como investigador visitante en centros de investigación extranjeros: una estancia predoctoral (3 meses) en el “Laboratorio de Procesos Catalíticos” de la Universidad de Buenos Aires (Argentina) bajo la supervisión de los Prof. Miguel A. Laborde y Norma E. Amadeo; y una estancia postdoctoral (6 meses) en el “Institut de Recherches sur la Catalyse et l’Environnement de Lyon” (IRCELYON) perteneciente al “Centre National de la Recherche Scientifique” (Francia) bajo la supervisión del Dr. Yves Schuurman. Ha sido miembro de la “International Association for Hydrogen Energy” (2006-2007) y de la Sociedad Española de Catálisis (desde 2003).
  • Producción de hidrógeno verde de fracciones residuales de biomasa por reformado autotérmico en reactores de membrana de geometría plana
    Entidad Financiadora : Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2020-117273RB-I00)
    Periodo de Ejecución : 2021 - 2024
    Investigador Principal : Carrero Fernández, Alicia y Calles Martín, José Antonio
    Equipo Investigador : - Acha Uriarte, Nagore - Alique Amor, David - Calles Martín, José Antonio - Carrero Fernández, Alicia - Chávez Carlos Andrés, Chirinos - Martín Gamboa, Mario - Megía Hervás, Pedro - Vizcaíno Madridejos, Arturo J. 
      Mostrar resumen: El objetivo principal de este proyecto es la producción de hidrógeno renovable a partir de residuos derivados de la pirólisis de biomasa mediante reformado de vapor autotérmico integrado en un reactor de membrana, tratando de contribuir a la descarbonización del sistema energético europeo. El proyecto destaca por su relevancia social y económica al proporcionar un proceso sostenible para la revalorización de residuos de biorrefinerías. Por lo tanto, este proyecto se encuentra en el marco de un desarrollo energético sostenible basado en una economía circular. Para lograrlo se sintetizan nuevos catalizadores de reformado mediante la incorporación de centros activos metálicos (Pd, Pt, Rh, Ru) sobre soportes mesoporosos (SBA-15 y ceria). Estos catalizadores se combinan con membranas de Pd para obtener hidrógeno de alta pureza y superar el límite termodinámico de las reacciones de reformado de vapor autotérmico. Las nuevas membranas de Pd, se preparan sobre soportes porosos de acero inoxidable (PSS) previamente modificados mediante la incorporación de capas intermedias de ceria simétricas y asimétricas para ajustar sus propiedades superficiales. Asimismo, se realiza una Evaluación de Sostenibilidad del Ciclo de Vida (LCSA) y análisis termoeconómico.


  • Reformado oxidativo de fracciones acuosas procedentes de biomasa para la producción de hidrógeno renovable utilizando catalizadores aglomerados
    Entidad Financiadora : Comunidad de Madrid ()
    Periodo de Ejecución : 2022 - 2024
    Investigador Principal : Megía Hervás, Pedro
    Equipo Investigador : - Calles Martín, José Antonio - Carrero Fernández, Alicia - Megía Hervás, Pedro - Vizcaíno Madridejos, Arturo J. 
      Mostrar resumen: Los efectos del cambio climático tienen consecuencias muy graves y, son irreversibles. Por ello, surgen directiva a nivel europeo y nacional con el objetivo de priorizar las fuentes de energía renovable. En este contexto, el hidrógeno como vector energético ha adquirido gran importancia como alternativa para mitigar el cambio climático y descarbonizar el sector de la energía. El objetivo de este proyecto (HYDROGREFOX) pretende obtener hidrógeno verde a partir de corrientes residuales procedentes de pirólisis de biomasa por reformado oxidativo. El proyecto destaca por su relevancia a la hora de facilitar la revalorización de la fase acuosa del bioaceite obtenido a partir de pirólisis de biomasa residual, permitiendo el desarrollo de la Economía Circular. Para la consecución del objetivo principal del proyecto, se sintetizarán catalizadores basados metales nobles (Pd, Pt, Rh), soportados sobre CeO2 mesoporoso preparado por nanocasting utilizando el material SBA-15 como template y se conformarán siguiendo diferentes procedimientos. La influencia del método de aglomeración sobre las características fisicoquímicas y sobre la resistencia mecánica de los catalizadores preparados se evaluará utilizando diferentes técnicas de caracterización. Además, se estudiará la influencia de diferentes parámetros de reacción como la temperatura, relación oxígeno/carbono, etc., con el objetivo de maximizar la producción de hidrógeno. Por último, se determinará la influencia de los diferentes ciclos de reacción-regeneración necesarios para la aplicación de los catalizadores aglomerados a mayor escala en la desactivación de los catalizadores durante el reformado oxidativo de ácido acético como compuesto modelo de la fracción acuosa procedente de pirólisis de biomasa residual.


  • Producción de hidrógeno renovable mediante reformado oxidativo de fracciones acuosas de bio-oil empleando catalizadores mesoestructurados y conformados (BIOXIRECAT)
    Entidad Financiadora : Ministerio de Ciencia e Innovación (TED2021-131499B-I00)
    Periodo de Ejecución : 2022 - 2024
    Investigador Principal : Calles Martín, José Antonio y Vizcaíno Madridejos, Arturo J.
    Equipo Investigador : - Alique Amor, David - Calles Martín, José Antonio - Carrero Fernández, Alicia - Chávez Carlos Andrés, Chirinos - Megía Hervás, Pedro - Vizcaíno Madridejos, Arturo J. 
      Mostrar resumen: El principal objetivo de esta propuesta es la producción de hidrógeno renovable mediante reformado oxidativo con vapor catalítico a partir de corrientes residuales (fracciones acuosas de bio-oil) derivadas de procesos térmicos de biomasa en biorrefinerías. Se cumple así un doble objetivo a través de la entrada de esos biorresiduos en la cadena de valor del sistema productivo y su valorización en un vector energético sostenible que reduzca las emisiones de efecto invernadero, enmarcándose así en el concepto de economía circular. El proyecto incluye: (i) Preparación de nuevos catalizadores de reformado mediante la incorporación de metales activos sobre soportes mesoestructurados sintetizados (basados en sílice y ceria) y su posterior conformado en partículas de mayor tamaño, como aproximación a su potencial uso en reactores industriales. (ii) Reformado oxidativo con vapor de los componentes de la fase acuosa del bio-oil, simulando la composición de corrientes reales, con el fin de seleccionar los mejores catalizadores en términos de alta conversión, selectividad y rendimiento a hidrógeno, bajo diferentes condiciones de operación de temperatura y relación oxígeno/carbono, así como presiones cercanas a las que se usarían a nivel industrial. (iii) Evaluación de la vida útil de los catalizadores durante ciclos largos de reacción-regeneración, esenciales para su uso a gran escala. Estudio de las causas de desactivación y definición del tratamiento de regeneración. (iv) Cuantificación de la sostenibilidad de la producción de hidrógeno a través del proceso propuesto teniendo en cuenta los aspectos ambientales, termoeconómicos y sociales a lo largo de toda la cadena de valor, mediante el uso de herramientas como el análisis del ciclo de vida (ACV) y el análisis termoeconómico.



  • Producción de bioaceite e hidrogeno a partir de microalgas mediante procesos de licuefacción hidrotérmica y reformado con vapor en reactores de membrana
    Entidad Financiadora : Ministerio de economía y competitividad (ENE2017-83696-R)
    Periodo de Ejecución : 2018 - 2020
    Investigador Principal : Calles Martín, José Antonio y Carrero Fernández, Alicia
    Equipo Investigador : - Alique Amor, David - Calles Martín, José Antonio - Carrero Fernández, Alicia - Martínez Díaz, David - Sanz Villanueva, Daniel - Vicente Crespo, Gemma - Vizcaíno Madridejos, Arturo J. 
      Mostrar resumen: La controversia generada por el empleo de los cultivos agrícolas de interés alimentario para uso energético, ha despertado el interés por las microalgas para la obtención de biocombustibles. Las algas no necesitan extensos terrenos de cultivo y pueden crecer de forma rápida. Además, es una materia prima renovable, sostenible y no contaminante que contribuye a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero porque utiliza CO2 en su crecimiento. Por ello, este proyecto de investigación tiene como objetivo general la producción sostenible de hidrógeno y bio-aceite partiendo de microalgas.
      La licuefacción hidrotérmica(LHT) de microalgas requiere temperaturas inferiores a la pirólisis y presiones altas para mantener el agua líquida, lo que aporta una gran ventaja, ya que en estas unidades (LHT) no es necesario el secado de la microalga con el consiguiente ahorro energético. El bio-aceite obtenido con una etapa de LHT contiene mucho oxígeno (10-20 %) y nitrógeno (1-8 %), lo que le confiere poca estabilidad y, además, provocaría altas emisiones de NOx durante la combustión del bio-aceite. Para solucionar estos problemas se ha planteado un proceso donde la licuefacción se realiza en dos etapas: en la primera a baja temperatura (T<200 ºC) se obtiene una fase acuosa por descomposición de las proteínas y de los hidratos de carbono de cadena corta. A continuación, la fracción sólida se somete a una segunda etapa de LHT a mayor temperatura (T= 250-350 ºC) con el objetivo de conseguir un bio-aceite con bajo contenido en nitrógeno y oxígeno. En la segunda etapa de licuefacción también se produce una corriente gaseosa de CO2 que se podría recircular al cultivo de la microalga.
      Las fracciones acuosas procedentes de ambas etapas de licuefacción se pueden valorizar mediante la producción de hidrógeno por reformado catalítico con vapor en un reactor de membrana con el objetivo de producir hidrógeno de elevada pureza. El hidrógeno puede utilizarse como combustible utilizando tecnologías maduras (motores de combustión) o en desarrollo (pilas de combustible). Además, en este proyecto, se probará el reformado oxidativo con el fin de reducir las necesidades energéticas del proceso y evitar la desactivación de los catalizadores de reformado por deposición de coque.
      Desde el punto de vista medioambiental, en el proyecto se utilizarán herramientas de análisis de sistemas, como las basadas en Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para evaluar los balances de emisiones y de energía comprobando que se ajustan a un modelo de desarrollo sostenible.

















Hydrogen Production through Oxidative Steam Reforming of Acetic Acid over Ni Catalysts Supported on Ceria-Based Materials

Megía, P. J.; Morales, A.; Vizcaíno, A. J.; Calles, J. A.; Carrero, A.


Coke evolution in simulated bio-oil aqueous fraction steam reforming using Co/SBA-15

Megía, P.J.; Vizcaíno, A.J.; Ruiz-Abad, M.; Calles J.A.; Carrero, A.


Pre-activation of SBA-15 intermediate barriers with Pd nuclei to increase thermal and mechanical resistances of pore-plated Pd-membranes

Sanz-Villanueva, D.; Alique, D.; Vizcaíno, A.J.; Sanz, R.; Calles, J.A.


Effect of the incorporation of reducibility promoters (Cu, Ce, Ag) in Co/CaSBA-15 catalysts for acetic acid steam reforming

Megía, P.J.; Calles, J.A.; Carrero, A.; Vizcaíno, A.J.


Methanol reforming by nanostructured Pd/Sm-doped ceria catalysts

Kosinski, M.R.; Vizcaíno, A.J.; Gómez-Sainero, L.M.; Carrero, A.; Baker, R.T.


Hydrogen Production Technologies: From Fossil Fuels toward Renewable Sources. A Mini Review

Megia, P. J.; Vizcaino, A. J.; Calles, J. A.; Carrero, A.


Catalytic behavior of Co-based catalysts in the kinetic study of acetic acid steam reforming

Megía, P.J.; Cortese, M.; Ruocco, C.; Vizcaíno. A.J.; Calles, J.A.; Carrero, A.; Palma, V.


Activated Carbon from Winemaking Waste: Thermoeconomic Analysis for Large-Scale Production

Lorero, I.; Vizcaíno, A.J.; Alguacil, F.J.; López, F.A.


Agglomerated Co–Cr/SBA-15 catalysts for hydrogen production through acetic acid steam reforming

Calles, J. A.; Carrero, A.; Vizcaíno, A. J.; Megía, P. J.


Effect of K, Co and Mo addition in Fe-based catalysts for aviation biofuels production by Fischer-Tropsch synthesis

Martínez del Monte, D.; Vizcaíno, A. J.; Dufour, J.; Martos, C.


Hydrogen production from steam reforming of acetic acid as a model compound of the aqueous fraction of microalgae HTL using Co-M/SBA-15 (M: Cu, Ag, Ce, Cr) catalysts

Megía, P. J.; Carrero, A.; Calles, J. A.; Vizcaíno, A. J.


Steam reforming of model bio-oil aqueous fraction using Ni-(Cu, Co, Cr)/SBA-15 catalysts

Calles, J. A.; Carrero, A.; Vizcaíno, A. J.; García-Moreno, L.; Megía, P. J.


Production of Renewable Hydrogen from Glycerol Steam Reforming over Bimetallic Ni-(Cu,Co,Cr) Catalysts Supported on SBA-15 Silica

Carrero, A.; Calles, J.A.; García-Moreno, L.; Vizcaíno, A.J.


Hydrogen production through glycerol steam reforming using Co catalysts supported on SBA-15 doped with Zr, Ce and La

Carrero, A.; Vizcaíno, A. J.; Calles, J. A.; García-Moreno, L.


Sistema de Gestión Energética en la Universidad Rey Juan Carlos: Modelización de consumos eléctricos

Vizcaíno, A.J.; Peral, A.; del Peso, A.; Potenciano, N.; Orellana, J.; Dufour, J.


Comparison of ethanol steam reforming using Co and Ni catalysts supported on SBA-15 modified by Ca and Mg

Vizcaíno, A.J.; Carrero, A.; Calles, J.A.


Effect of Ce and Zr Addition to Ni/SiO2 Catalysts for Hydrogen Production through Ethanol Steam Reforming

Calles, J. A.; Carrero, A.; Vizcaíno, A. J.; Lindo, M.


Hydrogen production by glycerol steam reforming over SBA-15-supported nickel catalysts: Effect of alkaline earth promoters on activity and stability

Calles, J. A.; Carrero, A; Vizcaíno, A. J.; García-Moreno, L.


Hydrogen production by steam reforming of ethanol using Ni catalysts based on ternary mixed oxides prepared by coprecipitation

Vizcaíno, A. J.; Lindo, M.; Carrero, A.; Calles, J. A.


Effect of Mg and Ca addition on coke deposition over Cu–Ni/SiO2 catalysts for ethanol steam reforming

Carrero, A.; Calles, J.A.; Vizcaíno, A.J.


Ethanol steam reforming on Ni/Al-SBA-15 catalysts: Effect of the aluminium content

Lindo, M.; Vizcaíno, A.J.; Calles, J.A.; Carrero, A.


Steam Reforming of Methanol with Sm2O3-CeO2-Supported Palladium Catalysts: Influence of the Thermal Treatments of Catalyst and Support

Gómez-Sainero, L.M.; Baker, R.T.; Vizcaíno, A.J.; Francis, S.M.; Calles, J.A.; Metcalfe, I.S.; Rodríguez, J.J.


Ethanol steam reforming on Mg- and Ca-modified Cu–Ni/SBA-15 catalysts

Vizcaíno, A.J.; Carrero, A.; Calles, J. A.


Ce and La modification of mesoporous Cu–Ni/SBA-15 catalysts for hydrogen production through ethanol steam reforming

Calles, J. A.; Carrero, A.; Vizcaíno, A. J.


Ethanol steam reforming on Ni/Al2O3 catalysts: Effect of Mg addition

Vizcaíno, A. J.; Arena, P; Baronetti, G.; Carrero, A.; Calles, J. A.; Laborde, M. A.; Amadeo, N.


Hydrogen production by ethanol steam reforming over Cu-Ni supported catalysts

Vizcaíno, A. J.; Carrero, A.; Calles, J. A.


Hydrogen production by ethanol steam reforming over Cu-Ni/SBA-15 supported catalysts prepared by direct synthesis and impregnation

Carrero, A.; Calles, J.A.; Vizcaíno, A.J.


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