چرخه مس-کلر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
دیاگرام ساده شدهٔ چرخهٔ مس-کلر

چرخهٔ مس - کلر (چرخهٔ Cu-Cl) یک چرخهٔ ترموشیمی چهار گامی در تولید هیدروژن است. چرخهٔ مس-کلر یک فرایند هیبریدی است که در آن هم از ترموشیمی و هم از الکترولیز استفاده می‌شود؛ دمای بیشینهٔ مورد نیاز در این پروژه ۵۳۰ درجهٔ سلسیوس است.[۱]

توصیف فرایند[ویرایش]

چهار گام واکنش در چرخهٔ مس-کلر به قرار زیر است:[۲][۳]

  1. 2 Cu + 2 HCl(g) → 2 CuCl(l) + H2(g) (430–475 °C)
  2. 2 CuCl2 + H2O(g) → Cu2OCl2 + 2 HCl(g) (400 °C)
  3. 2 Cu2OCl2 → 4 CuCl + O2(g) (500 °C)
  4. 2 CuCl → CuCl2(aq) + Cu (الکترولیز در دمای محیط)
نتیجهٔ نهایی: 2 H2O → 2 H2 + O2

در عبارت بالا، g نماد گاز و aq نماد محلول آبی است. نزدیک به ۵۰ درصد گرمای مورد نیاز این واکنش از طریق واکنش‌های خودش قابل دستیابی است. اخیراً تلاش شده از گرمای حاصل از رآکتورهای هسته ای برای گرمای مورد نیاز این واکنش بهره برده شود مانند رآکتور کاندو آب فوق بحرانی.[۴]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. «Solar power for thermochemical production of hydrogen». بایگانی‌شده از اصلی در ۳ مارس ۲۰۱۶. دریافت‌شده در ۲۹ آوریل ۲۰۱۸.
  2. Rosen, M.A. , Naterer, G.F. , Sadhankar, R. , Suppiah, S. , "Nuclear-Based Hydrogen Production with a Thermochemical Copper-Chlorine Cycle and Supercritical Water Reactor", Canadian Hydrogen Association Workshop, Quebec, October 19 – 20, 2006. (PDF) بایگانی‌شده در ۲۰۱۱-۰۷-۰۶ توسط Wayback Machine.
  3. Lewis, M. and Masin, J. , "An Assessment of the Efficiency of the Hybrid Copper-Chloride Thermochemical Cycle", Argonne National Laboratory, University of Chicago, 2 November 2005. (PDF).
  4. Naterer, G. F. ; et al. (2009). "Recent Canadian Advances in Nuclear-Based Hydrogen Production and the Thermochemical Cu-Cl Cycle". International Journal of Hydrogen Energy. 34 (7): 2901–2917. doi:10.1016/j.ijhydene.2009.01.090.