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Potential of solar thermochemical water-splitting cycles: A review

Budama, Vishnu und Rincon Duarte, Juan Pablo und Roeb, Martin und Sattler, Christian (2022) Potential of solar thermochemical water-splitting cycles: A review. Solar Energy, 249, Seiten 353-366. Elsevier. doi: 10.1016/j.solener.2022.11.001. ISSN 0038-092X.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038092X22008039?via%3Dihub

Kurzfassung

Hydrogen fuel is a valuable tool to achieve the energy transition process, and according to the 2050 net zero emissions scenario its demand is expected to increase by more than 530 Mt H2. This article discusses several routes available to produce hydrogen fuel, with a special focus on solar thermochemical cycles for Water Splitting (WS). Solar thermochemical WS cycles are a potential technology to produce green hydrogen and CO in the future due to their great potential to become a commercial scale process. This technology is still under development and some challenges related to components and sub-processes are being addressed by several research groups in order to make green hydrogen production by this route technically and economically feasible. Specific technological aspects such as particle heating methods, suitability and properties of redox materials for two-step cycles, methods to achieve low oxygen pressure in the reduction chamber, as well as the importance of implementing heat recovery are analysed in detail, as their performance have a significant effect on the overall efficiency and economic of the whole process. Current progress indicates that the realisation of a sufficiently efficient thermochemical cycle is possible within the few years, if the mentioned limitations are overcome.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192060/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Potential of solar thermochemical water-splitting cycles: A review
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Budama, VishnuVishnu.Budama (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rincon Duarte, Juan PabloJuan.RinconDuarte (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roeb, MartinMartin.Roeb (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sattler, ChristianChristian.Sattler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4314-1124NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 Dezember 2022
Erschienen in:Solar Energy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:249
DOI:10.1016/j.solener.2022.11.001
Seitenbereich:Seiten 353-366
Verlag:Elsevier
ISSN:0038-092X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Solar thermochemical cycles Hydrogen production Multi-receiver models Water splitting Concentrated solar power
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Chemische Energieträger
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Brennstoffe
Standort: Jülich , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Future Fuels
Institut für Future Fuels > Solarchemische Verfahrensentwicklung
Hinterlegt von: Bülow, Mark
Hinterlegt am:14 Dez 2022 09:26
Letzte Änderung:14 Dez 2022 09:26

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