Hibrid kénciklus
A hibrid kénciklus (HyS) kétlépéses vízbontó termokémiai hidrogén-előállító eljárás. A kén különböző fokon oxidált/redukált formáin alapul. A hibrid termokémiai eljárások közé sorolják, mert az egyik lépésben elektrolízis útján történik a hidrogén előállítása. A termokémiai lépés végezhető a kén–jód ciklus termokémiai lépésével megosztott módon is.
A HyS ciklust a Westinghouse Electric Corp. fedezte fel és fejlesztette ki még az 1970-es évek elején,[1] ezért Westinghouse-eljárás néven is ismert. 2003 óta[2] az USA-ban a fejlesztéssel a Savannah River National Laboratory foglalkozik.
Folyamatleírás szerkesztés
A HyS ciklus két alapfolyamata a következő:[3]
- H2SO4(aq) → H2O(g) + SO2(g) + ½ O2(g) (termokémiai, T > 800 °C)
- SO2(aq) + 2 H2O(l) → H2SO4(aq) + H2(g) (elektrokémiai, T = 80-120 °C)
- Nettó reakció: H2O(l) → H2(g) + ½ O2(g)
A kén-dioxid depolarizáló hatása megjelenik az anódon az elektrolízis során. Ennek eredményeképpen jelentősen csökken a cellafeszültség a (2) reakcióban. A standardpotenciál a (2) reakcióban -0,158 V 298,15 K hőmérsékleten. Az elektrolízis útján történő vízbontás -1,229 V-os cellafeszültségével [4] összehasonlítva jelentős energiahatékonyság-javulást láthatunk.[5]
Jegyzetek szerkesztés
- ↑ Lee E. Brecher and Christopher K. Wu, “Electrolytic decomposition of water”, Westinghouse Electric Corp., Patent 3,888,750, June 10, 1975.
- ↑ SRNL demonstration advances hydrogen production process, srs.gov - 2005. szeptember
- ↑ Maximilian B. Gorensek & William A. Summers Hybrid Sulfur flowsheets using PEM electrolysis and a bayonet decomposition reactor
- ↑ Dobó Zsolt: p.9 A változó feszültség jellemzőinek hatása az elektrolitikus hidrogénelőállítás energiahatékonyságára Archiválva 2017. október 18-i dátummal a Wayback Machine-ben, Doktori értekezés; Miskolci Egyetem Műszaki Anyagtudományi Kar Kerpely Antal Anyagtudományok és Technológiák Doktori Iskola - 2016.
- ↑ Maximilian B. Gorensek, John A. Staser, Thomas G. Stanford & John W. Weidner A thermodynamic analysis of the SO2/H2SO4 system in SO2-depolarized electrolysis Int. J. Hydrogen Energy 2009 34/15 p.6089–6095 j.ijhydene.2009.06.020
Fordítás szerkesztés
Ez a szócikk részben vagy egészben a Hybrid sulfur cycle című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
További információk szerkesztés
- DOE Hydrogen and Fuel Cells Program: 2005 Annual Progress Report – William A. Summers, Savannah River National Laboratory: Hybrid Sulfur Thermochemical Process Development Archiválva 2017. augusztus 9-i dátummal a Wayback Machine-ben; hydrogen.energy.gov (angolul)
