procés termoquímic utilitzat per produir hidrogen From Wikipedia, the free encyclopedia
El cicle sofre-iode (cicle S-I) és un cicle termoquímic de tres etapes utilitzat per produir hidrogen.[1]
El cicle S–I consta de tres reaccions químiques el reactiu net de les quals és aigua i els productes nets de les quals són l'hidrogen i l'oxigen. Tots els altres productes químics es reciclen. El procés S–I requereix una font eficient de calor.[2]
Les tres reaccions combinades per produir hidrogen són les següents:
El iode i qualsevol aigua que l'acompanyi o SO2 es separen per condensació, i el producte d'hidrogen roman com a gas.
Reacció neta: 2H2O → 2H2 + O2
Els compostos de sofre i iode són recuperats i reutilitzats, d'aquí la consideració del procés com un cicle. Aquest procés S–I és un motor tèrmic químic. La calor entra al cicle en les reaccions químiques endotèrmiques d'alta temperatura 2 i 3, i la calor surt del cicle en la reacció exotèrmica a baixa temperatura 1. La diferència entre la calor que entra i la que surt del cicle surt del cicle en forma de calor de combustió de l'hidrogen produït.[3]
Avantatges
Tot procés de fluids (líquids, gasos), per tant, molt adequat per a la producció contínua
Més eficient que l'electròlisi de l'aigua (~70-80% d'eficiència) utilitzant electricitat derivada d'una central tèrmica (~30-60% d'eficiència) combinant-se amb ~21-48% d'eficiència
Es requereixen temperatures molt elevades (almenys 850°C (1,560°F) ) – impossible o difícil d'aconseguir amb reactors d'aigua a pressió actuals o energia solar concentrada
Reactius corrosius utilitzats com a intermediaris (iode, diòxid de sofre, àcid hidròdic, àcid sulfúric); per tant, els materials avançats necessaris per a la construcció d'aparells de procés
Es requereix un desenvolupament posterior significatiu per ser factible a gran escala
A l'interval de temperatura proposat, les centrals tèrmiques avançades poden aconseguir eficiències (producció elèctrica per entrada de calor) superiors al 50%, negant una mica l'avantatge d'eficiència.
En cas de fuites, s'alliberen substàncies corrosives i una mica tòxiques al medi ambient, entre elles iode volàtil i àcid iòdic.
Si s'ha d'utilitzar l'hidrogen per a la calor del procés, les altes temperatures necessàries fan que els beneficis en comparació amb la utilització directa de la calor siguin qüestionables
No es poden utilitzar fonts d'energia tèrmica no tèrmiques o de baix grau, com ara l'energia hidràulica, l'energia eòlica o l'energia geotèrmica més disponible actualment.[4]