Водородное топливо. Производство, хранение, использование

Цикл может выполняться с любым источником очень высоких температур, примерно 950°C, например, с помощью концентрации солнечной энергии (система CSP) и считается хорошо подходящим для производства водорода высокотемпературными ядерными реактор (https://wiki2.wiki/wiki/Very_high_temperature_reactor)ами.

Таким образом, крупномасштабное производство водорода в ядерной энергетике должно обеспечить существенную экономию. Детальное изучение проекта указывает, что цикл IS, соединенный с модульным гелиевым реактором, мог бы производить водород по стоимости 1,50–2,00 долл.

/кг, что почти сравнимо со стоимостью производства водорода из природного газа.

2. Цикл «медь – хлор» (Cu–Cl) является четырехступенчатым термохимическим цикл (https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title%3dТермохимический_цикл%26action%3dedit%26redlink%3d1)ом для производства водорода. Представляет собой гибридный процесс, в котором используются этапы термохимии (https://ru.

wikipedia.org/wiki/Термохимия) и электролиза. Его максимальная температура составляет около 530°C.

Цикл Cu – Cl включает четыре химические реакции (https://ru.wikipedia.org/wiki/Химическая_реакция):

1.2. Cu + 2HCl (https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлороводород) (г)? 2 CuCl (ж)+ Н2 (г) (430–475°С)

2.2. CuCl2 (https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлорид_меди%28II%29)+H2O (г) ? Cu2OCl2 + 2 HCl (г) (400°C)

3.2. Cu2OCl2? 4CuCl (https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлорид_меди%28I%29)+ O2 (г) (500°C)

4.

2. CuCl ? CuCl2 (водн.) + Cu (электролиз при температуре окружающей среды)

Чистая реакция: 2H2O ? 2H2+ O2

Преимуществами цикла медь-хлор являются более низкие рабочие температуры (https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title%3dРабочая_Температура%26action%3dedit%26redlink%3d1), возможность использования низкопотенциального отходящего тепла для повышения энергоэффективности и потенциально более дешевые материалы. По сравнению с другими термохимическими циклами, процесс Cu–Cl требует относительно низких температур до 500°C.

Еще одним важным достоинством этого цикла является относительно низкое напряжение (следовательно, низкий расход электроэнергии), необходимое для электрохимической стадии (от 0,6 до 1,0 В). Общий КПД цикла Cu – Cl составляет чуть более 43%, исключая дополнительные потенциальные выгоды от использования отходящего тепла в цикле.