Cerium(IV)oxide-cerium(III)oxidecyclus

Het thermochemische tweestapsproces voor de ontleding van water maakt gebruik van de redoxreactie:

• Dissociatie van cerium(IV)oxide:

${\displaystyle \mathrm {4\ CeO_{2}\ \longrightarrow \ 2\ Ce_{2}O_{3}\ +\ O_{2}} }$

• Hydrolyse van het ontstane cerium(III)oxide:

${\displaystyle \mathrm {Ce_{2}O_{3}\ +\ H_{2}O\ \longrightarrow \ 2\ CeO_{2}\ +\ H_{2}} }$

Voor de eerste endotherme stap wordt geconcentreerde zonne-energie gebruikt voor thermolyse in een inert gas bij 2000°C en druk van 100-200 mbar.

In de tweede exotherme stap reageert cerium(III)oxide bij 400 tot 600°C in een reactor met water en produceert daarbij waterstofgas. Cerium(IV)oxide wordt hierbij geregenereerd en kan opnieuw in de eerste stap gebruikt worden.

• Hybride zwavelcyclus
• Thermische zonne-energie
• Zwavel-jodiumcyclus
• Zink-zinkoxidecyclus

• Thermochemical hydrogen production from a two-step solar-driven water-splitting cycle based on cerium oxides