Cerium(IV)oxide-cerium(III)oxidecyclus

De cerium(IV)oxide-cerium(III)oxidecyclus of CeO₂-Ce₂O₃-cyclus is een thermochemisch tweestapsproces op basis van cerium(IV)oxide en cerium(III)oxide voor de productie van waterstof.^[1] Het voordeel van de ceriumgebaseerde cyclus voor waterstofproductie is de scheiding van H₂ en O₂ in twee stappen, die gasscheiding bij hoge temperatuur overbodig maakt.

Proces[bewerken | brontekst bewerken]

Het thermochemische tweestapsproces voor de ontleding van water maakt gebruik van de redoxreactie:

Dissociatie van cerium(IV)oxide:

{\ce {4CeO2 -> 2Ce2O3 + O2}}

Hydrolyse van het ontstane cerium(III)oxide:

{\ce {Ce2O3 + H2O -> 2CeO2 + H2}}

Voor de eerste endotherme stap wordt geconcentreerde zonne-energie gebruikt voor thermolyse in een inert gas bij 2000°C en druk van 100-200 mbar.

In de tweede exotherme stap reageert cerium(III)oxide bij 400 tot 600°C in een reactor met water en produceert daarbij waterstofgas. Cerium(IV)oxide wordt hierbij geregenereerd en kan opnieuw in de eerste stap gebruikt worden.