Rapporto TEPSI I anno

Il vantaggio principale rispetto agli altri cicli termochimici citati consiste
nella presenza di due soli step reattivi: il primo, endotermico, comporta la
dissociazione dell’ossido metallico nel metallo o in un ossido “ridotto”, con
formazione di O2 attraverso calore fornito dall’esterno (fonte solare,
nucleare etc), mentre il secondo è esotermico e consiste nell’idrolisi del
metallo formato in precedenza, per dare H2.
Sono stati proposti molti cicli di questo tipo: ZnO/Zn, Fe3O4/FeO (anche
con eventuale parziale sostituzione del ferro con un altro metallo),
TiO2/TiOx, Mn3O4/MnO, Co3O4/CoO.
A oggi tranne i primi due, gli altri sembrerebbero non risultare di grande
interesse pratico.
Il Ciclo ZnO-Zn
Il ciclo basato sulla reazione redox che coinvolge ZnO è composto dalle
seguenti reazioni:
ZnO → Zn + 0.5 O2
Zn + H2O → ZnO + H2
La prima reazione presenta ∆H 0 =478 kJ/mol e la temperatura a cui la
costante di equilibrio è pari a 1 è 2350 K. Il flusso gassoso deve essere
raffreddato o separato ad alta temperatura per prevenire la ricombinazione
di Zn ed O2. E’ possibile, usando sistemi ricettori rotanti, utilizzare lo ZnO
contemporaneamente come ricettore della radiazione solare, isolante
termico e reagente chimico.
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