Copper–chlorine cycle
کاپر-کلورین سائیکل (سی یو-سی ایل سائیکل) ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے ایک چار مراحل والا تھرما کیمیکل سائیکل ہے۔ کیو-سی ایل سائیکل ایک ہائبرڈ عمل ہے جو تھرمو کیمیکل اور الیکٹرولیسس دونوں مراحل کو استعمال کرتا ہے۔ اس کے لیے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کی ضرورت تقریبا 530 ڈگری سیلسیس ہے۔ کیو-سی ایل سائیکل میں پانی کی تقسیم کے لیے چار کیمیائی رد عمل شامل ہوتے ہیں، جن کا خالص رد عمل پانی کو ہائیڈروجن اور آکسیجن میں تحلیل کر دیتا ہے۔ دیگر تمام کیمیکلز کو ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ کیو-سی ایل عمل کو جوہری پلانٹس یا دیگر حرارت کے ذرائع جیسے شمسی اور صنعتی فضلہ حرارت سے جوڑا جا سکتا ہے تاکہ ممکنہ طور پر کسی بھی دوسری روایتی ٹیکنالوجی کے مقابلے میں زیادہ استعداد، کم ماحولیاتی اثرات اور ہائیڈروجن کی پیداوار کی کم لاگت حاصل کی جا سکے۔ کیو-سی ایل سائیکل جنریشن IV انٹرنیشنل فورم (جی آئی ایف) کے اندر ترقی کے تحت نمایاں تھرمو کیمیکل سائیکلوں میں سے ایک ہے۔ جی آئی ایف کے ذریعے دنیا بھر کے ایک درجن سے زیادہ ممالک بجلی اور ہائیڈروجن دونوں کی انتہائی موثر پیداوار کے لیے اگلی نسل کے جوہری ری ایکٹر تیار کر رہے ہیں۔ عمل کی تفصیل Cu-Cl چکر میں چار تعاملات درج ذیل ہیں: 2 Cu + 2 HCl (g) → 2 CuCl (l) + H2 (g) (430-475 °C) 2 CuCl2 + H2O (g) → Cu2OCl2 + 2 HCl (g) (400 °C) 2 Cu2OCl2 → 4 CuCl + O2 (g) (500 °C) 2 CuCl → CuCl2 (aq) + Cu (ماحول-درجہ حرارت برقی تجزیہ) خالص تعاملات: 2 H2O → 2 H2 + O2 علامات: (g)-گیس ؛ (l)-مائع ؛ (aq) - اٹامک انرجی آف کینیڈا لمیٹڈ نے تجرباتی طور پر ایک کیو سی ایل الیکٹرولائزر کا مظاہرہ کیا ہے جس میں ہائیڈروجن کو کیتھوڈ پر برقی طور پر تیار کیا جاتا ہے اور کیو (I) کو انوڈ پر کیو (II) میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے، اس طرح درمیانی پیداوار اور اس کے بعد ٹھوس تانبے کی نقل و حمل کو ختم کرنے کے لیے اوپر کے مراحل 1 اور 4 کو یکجا کیا جاتا ہے۔ اس تعامل کو چلانے کے لیے درکار حرارت کا تقریبا 50 فیصد تعامل سے ہی حاصل کیا جا سکتا ہے۔ دوسری حرارت کسی بھی مناسب عمل کے ذریعے فراہم کی جا سکتی ہے۔ حالیہ تحقیق نے جوہری ری ایکٹرز، خاص طور پر کینڈو سپر کریٹیکل واٹر ری ایکٹر سے فضلہ گرمی کا استعمال کرتے ہوئے ایک کوجینریشن اسکیم پر توجہ مرکوز کی ہے۔ تانبے-کلورین سائیکل کے فوائد میں کم آپریٹنگ درجہ حرارت، توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے کم درجے کی فضلہ گرمی کو استعمال کرنے کی صلاحیت، اور ممکنہ طور پر کم لاگت والا مواد شامل ہیں۔ دیگر تھرمو کیمیکل چکروں کے مقابلے میں، کیو-سی ایل عمل کے لیے نسبتا کم درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس چکر کی ایک اور اہم خوبی نسبتا کم وولٹیج (اس طرح کم برقی توانائی کا خرچ) ہے جو برقی کیمیائی مرحلے کے لیے ضروری ہے (0.6 سے 1.0 V، شاید 0.5 بھی اگر کم کرنٹ کثافت حاصل کی جا سکتی ہے)۔ سائیکل میں فضلہ گرمی کے استعمال کے اضافی ممکنہ فوائد کو چھوڑ کر، سی یو-سی ایل سائیکل کی مجموعی کارکردگی کا تخمینہ صرف 43 فیصد سے زیادہ لگایا گیا ہے۔ عمل اور تباہ کن کام کرنے والے سیالوں کے درمیان ٹھوس ہینڈلنگ انجینئرنگ کے آلات کی ترقی کے لیے منفرد چیلنجز پیش کرتی ہے۔ دوسروں کے علاوہ، فی الحال درج ذیل مواد استعمال کیے جا رہے ہیں: سپرے کوٹنگز، نکل مرکب، شیشے سے بنے اسٹیل، ریفریکٹری مواد، اور دیگر جدید مواد۔ سیریم (IV) آکسائڈ-سیریم (III) آکسائڈ سائیکل ہائبرڈ سلفر سائیکل آئرن آکسائڈ سائیکل سلفر-آیوڈین سائیکل زنک-زنک آکسائڈ سائیکل حوالہ جات کیمیائی رد عمل غیر نامیاتی رد عمل ہائیڈروجن کی پیداوار کلورین سائیکل کلورین