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. 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

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

• Dissociatie van cerium(IV)oxide:

$\mathrm {4\ CeO_{2}\ \longrightarrow \ 2\ Ce_{2}O_{3}\ +\ O_{2}}$

• Hydrolyse van het ontstane cerium(III)oxide:

$\mathrm {Ce_{2}O_{3}\ +\ H_{2}O\ \longrightarrow \ 2\ CeO_{2}\ +\ H_{2}}$

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.

Zie ook

• Hybride zwavelcyclus
• Thermische zonne-energie
• Zwavel-jodiumcyclus
• Zink-zinkoxidecyclus

Externe links

• Thermochemical hydrogen production from a two-step solar-driven water-splitting cycle based on cerium oxides

Bronnen, noten en/of referenties