Copper–chlorine cycle
तांबा-क्लोरीन चक्र (सी. यू.-सी. एल. चक्र) हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए एक चार-चरणीय थर्मोकेमिकल चक्र है। सी. यू.-सी. एल. चक्र एक संकर प्रक्रिया है जो ऊष्मासायनिक और विद्युत अपघटन दोनों चरणों को नियोजित करती है। इसमें अधिकतम तापमान की आवश्यकता लगभग 530 डिग्री सेल्सियस है। सी. यू.-सी. एल. चक्र में पानी के विभाजन के लिए चार रासायनिक प्रतिक्रियाएं शामिल हैं, जिनकी शुद्ध प्रतिक्रिया पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित करती है। अन्य सभी रसायनों का पुनर्चक्रण किया जाता है। सी. यू.-सी. एल. प्रक्रिया को परमाणु संयंत्रों या अन्य ऊष्मा स्रोतों जैसे सौर और औद्योगिक अपशिष्ट ऊष्मा के साथ जोड़ा जा सकता है ताकि संभावित रूप से उच्च दक्षता, कम पर्यावरणीय प्रभाव और किसी भी अन्य पारंपरिक तकनीक की तुलना में हाइड्रोजन उत्पादन की कम लागत प्राप्त की जा सके। सी. यू.-सी. एल. चक्र पीढ़ी IV अंतर्राष्ट्रीय मंच (जी. आई. एफ.) के भीतर विकास के तहत प्रमुख थर्मोकेमिकल चक्रों में से एक है। जीआईएफ के माध्यम से, दुनिया भर के एक दर्जन से अधिक देश बिजली और हाइड्रोजन दोनों के अत्यधिक कुशल उत्पादन के लिए परमाणु रिएक्टरों की अगली पीढ़ी विकसित कर रहे हैं। प्रक्रिया विवरण सी. यू.-सी. एल. चक्र में चार प्रतिक्रियाओं को निम्नानुसार सूचीबद्ध किया गया हैः 2 सी. यू. + 2 एच. सी. एल. (जी) → 2 सी. यू. सी. एल. (एल) + एच. 2 (जी) (430-475 ° सी) 2 सी. यू. सी. एल. 2 + एच. 2 ओ. (जी) → सी. यू. 2 ओ. सी. एल. 2 + 2 एच. सी. एल. (जी) (400 डिग्री सेल्सियस) 2 सी. यू. 2 ओ. सी. एल. 2 → 4 सी. यू. सी. एल. + ओ. 2 (जी) (500 डिग्री सेल्सियस) 2 सी. यू. सी. एल. → सी. यू. सी. एल. 2 (ए. क्यू.) + सी. यू. (परिवेश-तापमान विद्युत अपघटन) शुद्ध प्रतिक्रियाः 2 एच. 2. ओ. कनाडा लिमिटेड की परमाणु ऊर्जा ने प्रायोगिक रूप से एक सी. यू. सी. एल. इलेक्ट्रोलाइज़र का प्रदर्शन किया है जिसमें हाइड्रोजन का कैथोड पर विद्युत अपघटनीय रूप से उत्पादन किया जाता है और सी. यू. (I) को एनोड पर सी. यू. (II) में ऑक्सीकृत किया जाता है, जिससे मध्यवर्ती उत्पादन और ठोस तांबे के बाद के परिवहन को समाप्त करने के लिए उपरोक्त चरणों 1 और 4 को जोड़ा जाता है। इस अभिक्रिया को चलाने के लिए आवश्यक ऊष्मा का लगभग 50 प्रतिशत अभिक्रिया से ही प्राप्त किया जा सकता है। अन्य ऊष्मा किसी भी उपयुक्त प्रक्रिया द्वारा प्रदान की जा सकती है। हाल के शोध ने परमाणु रिएक्टरों, विशेष रूप से CANDU सुपरक्रिटिकल जल रिएक्टर से अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करके एक सह-उत्पादन योजना पर ध्यान केंद्रित किया है। तांबा-क्लोरीन चक्र के लाभों में कम परिचालन तापमान, ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए कम श्रेणी की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करने की क्षमता और संभावित रूप से कम लागत वाली सामग्री शामिल हैं। अन्य थर्मोकेमिकल चक्रों की तुलना में, सी. यू.-सी. एल. प्रक्रिया के लिए अपेक्षाकृत कम तापमान की आवश्यकता होती है। इस चक्र का एक अन्य महत्वपूर्ण गुण अपेक्षाकृत कम वोल्टेज (इस प्रकार कम विद्युत ऊर्जा व्यय) है जो विद्युत रासायनिक चरण के लिए आवश्यक है (0.6 से 1.0V, शायद 0.5 भी यदि कम धारा घनत्व प्राप्त किया जा सकता है)। चक्र में अपशिष्ट ताप के उपयोग के अतिरिक्त संभावित लाभों को छोड़कर, सी. यू.-सी. एल. चक्र की समग्र दक्षता 43 प्रतिशत से कुछ अधिक होने का अनुमान लगाया गया है। प्रक्रियाओं और संक्षारक कार्यशील तरल पदार्थों के बीच ठोस संचालन इंजीनियरिंग उपकरण विकास के लिए अनूठी चुनौतियों को प्रस्तुत करता है। अन्य के अलावा, वर्तमान में निम्नलिखित सामग्रियों का उपयोग किया जा रहा हैः स्प्रे कोटिंग्स, निकल मिश्र धातु, कांच से बने स्टील, अपवर्तक सामग्री और अन्य उन्नत सामग्री। सेरियम (IV) ऑक्साइड-सेरियम (III) ऑक्साइड चक्र संकर सल्फर चक्र लौह ऑक्साइड चक्र सल्फर-आयोडीन चक्र जस्ता-जस्ता ऑक्साइड चक्र संदर्भ रासायनिक प्रतिक्रियाएँ अकार्बनिक प्रतिक्रियाएँ हाइड्रोजन उत्पादन क्लोरीन चक्र क्लोरीन