Le cycle iode-soufre (cycle IS ou S-I en anglais) est une série de processus thermochimiques utilisée pour la production d'hydrogène. Il consiste en trois réactions chimiques dont le réactif net est l'eau et dont les produits nets sont de l'hydrogène et de l'oxygène.
I2 + SO2 + 2 H2O → 2 HI + H2SO4 () (Réaction 1)
2 H2SO4 → 2 SO2 + 2 H2O + O2 () (Réaction 2)
2 HI → I2 + H2 () (Réaction 3)
Le soufre et l'iode sont récupérés et réutilisés, ce qui fait que le procédé global peut être considéré comme un cycle. Il constitue un moteur thermique chimique. L'aspect thermique est présent dans le cycle par un important transfert de chaleur dans la réaction à haute température 2, endothermique et la distillation des acides HI et H2SO4 ; chaleur évacuée lors de la réaction exothermique 1 se produisant à basse température. La différence entre la chaleur entrant dans le cycle et la chaleur quittant le cycle sort du cycle sous la forme de la chaleur de combustion de l'hydrogène produit.
Le cycle IS a été essentiellement étudié chez General Atomics dans les années 1970. L'Agence japonaise sur l'énergie nucléaire (JAEA : Japan Atomic Energy Agency) a procédé à des expériences sur le cycle IS avec l'intention d'utiliser les réacteurs nucléaires de génération IV à haute température afin de produire de l'hydrogène. Des projets de tests de pilote à grande échelle sont en cours de réalisation pour la production d'hydrogène. Dans le cadre d'une initiative internationale de recherche sur l'énergie nucléaire (INERI : International Nuclear Energy Research Initiative), le Commissariat à l'énergie atomique français, General Atomics et les Laboratoires Sandia effectuent depuis 2007 un test d'un pilote du procédé iode-soufre. Des recherches complémentaires sont menées au laboratoire national de l'Idaho, en Corée, en Inde et en Italie.
Le cycle iode-soufre a été proposé comme un moyen de production d'hydrogène pour une économie basée sur l'hydrogène.
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La production d'hydrogène, ou plus exactement de dihydrogène, est en grande majorité réalisée par extraction chimique depuis des combustibles fossiles, principalement du méthane, du charbon et de coupes pétrolières. La production de dihydrogène par cette voie présente l'avantage d'un coût compétitif, mais l'inconvénient d'être à l'origine d'émissions de non biogénique, qui dépassent généralement dix kilogrammes de par kilogramme d'hydrogène produit.
Thermochemical cycles combine solely heat sources (thermo) with chemical reactions to split water into its hydrogen and oxygen components. The term cycle is used because aside of water, hydrogen and oxygen, the chemical compounds used in these processes are continuously recycled. If work is partially used as an input, the resulting thermochemical cycle is defined as a hybrid one. This concept was first postulated by Funk and Reinstrom (1966) as a maximally efficient way to produce fuels (e.g.
Le cycle iode-soufre (cycle IS ou S-I en anglais) est une série de processus thermochimiques utilisée pour la production d'hydrogène. Il consiste en trois réactions chimiques dont le réactif net est l'eau et dont les produits nets sont de l'hydrogène et de l'oxygène. I2 + SO2 + 2 H2O → 2 HI + H2SO4 () (Réaction 1) 2 H2SO4 → 2 SO2 + 2 H2O + O2 () (Réaction 2) 2 HI → I2 + H2 () (Réaction 3) Le soufre et l'iode sont récupérés et réutilisés, ce qui fait que le procédé global peut être considéré comme un cycle.