Hiện nay, các chu trình nhiệt hóa đang được nghiên cứu rộng rãi nhằm tận dụng nguồn nhiệt từ năng lượng mặt trời, lò phản ứng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt,… [đã giải]

Hiện nay, các chu trình nhiệt hóa đang được nghiên cứu rộng rãi nhằm tận dụng nguồn nhiệt từ năng lượng mặt trời, lò phản ứng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt,… để cung cấp cho các phản ứng cần nhiệt độ cao. Chu trình nhiệt hóa khi đó sẽ được sử dụng để sản xuất các chất là nhiên liệu sạch, do đó còn được xem là một cách lưu trữ năng lượng hóa học. Chu trình iron oxide dùng để sản xuất H2 và O2 gồm hai bước được nhà khoa học Nakamura đề xuất lần đầu tiên năm 1977 gồm hai phản ứng:
2Fe3O4(s) → 6FeO(s) + O2(g) (1)
3FeO(s) + H2O(g) → Fe3O4(s) + H2(g) (2)
Tính năng lượng hóa học (theo kJ) đã được lưu trữ cho 1 gam hydrogen được sản xuất theo chu trình trên ở điều kiện chuẩn (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
Biết rằng:
– Năng lượng hóa học được tính bằng tổng lượng nhiệt thu vào của chu trình.
– Enthalpy tạo thành chuẩn (kJ/mol) của các chất được cho trong bảng sau:

Chất………………. Fe3O4(s)…. FeO(s)…. H2O(g)

(kJ/mol)…. –1121…… –272……. –242