Ciclo híbrido del azufre

Diagrama simplificado del ciclo híbrido del azufre.

El ciclo híbrido del azufre (HyS) es un proceso de división del agua de dos pasos destinado a la producción de hidrógeno . Basado en la oxidación y reducción del azufre , se clasifica como un ciclo termoquímico híbrido porque utiliza una reacción electroquímica (en lugar de termoquímica) para uno de los dos pasos. El paso termoquímico restante se comparte con el ciclo azufre-yodo .

El ciclo híbrido del azufre (HyS) fue propuesto y desarrollado inicialmente por Westinghouse Electric Corp. en la década de 1970, ^[1] por lo que también se lo conoce como ciclo "Westinghouse". Los actuales esfuerzos de desarrollo en los Estados Unidos están siendo dirigidos por el Laboratorio Nacional del Río Savannah .

Descripción del proceso

Las dos reacciones en el ciclo HyS son las siguientes: ^[2]

1. H ₂ SO _{4 (aq)} → H ₂ O _(g) + SO _{2 (g)} + ½ O _{2 (g)} (termoquímico, T > 800 °C)
2. SO _{2 (aq)} + 2 H ₂ O _(l) → H ₂ SO _{4 (aq)} + H _{2 (g)} (electroquímico, T = 80-120 °C)

Reacción neta: H ₂ O _(l) → H _{2 (g)} + ½ O _{2 (g)}

El dióxido de azufre actúa para despolarizar el ánodo del electrolizador . Esto da como resultado una disminución significativa en el potencial reversible de la celda (y, por lo tanto, en el requerimiento de energía eléctrica) para la reacción (2). El potencial de celda estándar para la reacción (2) es -0,158 V a 298,15 K, en comparación con -1,229 V para la electrólisis del agua (con desprendimiento de oxígeno como reacción anódica). ^[3]

Ver también

• Ciclo de óxido de cerio (IV)-óxido de cerio (III)
• Ciclo cobre-cloro
• ciclo del óxido de hierro
• Ciclo azufre-yodo
• Ciclo del óxido de zinc.

Referencias

1. Lee E. Brecher y Christopher K. Wu, “Descomposición electrolítica del agua”, Westinghouse Electric Corp., patente 3.888.750, 10 de junio de 1975.
2. Maximilian B. Gorensek y William A. Summers (2008). "Diagramas de flujo de azufre híbrido mediante electrólisis PEM y un reactor de descomposición de bayoneta". Revista Internacional de Energía del Hidrógeno . 34 (9): 4097–4114. doi :10.1016/j.ijhydene.2008.06.049.
3. Maximilian B. Gorensek, John A. Staser, Thomas G. Stanford y John W. Weidner (2009). "Un análisis termodinámico del sistema SO2 / H2SO4 en electrólisis despolarizada por SO2". Revista Internacional de Energía del Hidrógeno . 34 (15): 6089–6095. doi :10.1016/j.ijhydene.2009.06.020.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )