Publication

Solar fuel processing efficiency for ceria redox cycling using alternative oxygen partial pressure reduction methods

Résumé

Solar-driven non-stoichiometric thermochemical redox cycling of ceria for the conversion of solar energy into fuels shows promise in achieving high solar-to-fuel efficiency. This efficiency is significantly affected by the operating conditions, e.g. redox temperatures, reduction and oxidation pressures, solar irradiation concentration, or heat recovery effectiveness. We present a thermodynamic analysis of five redox cycle designs to investigate the effects of working conditions on the fuel production. We focused on the influence of approaches to reduce the partial pressure of oxygen in the reduction step, namely by mechanical approaches (sweep gassing or vacuum pumping), chemical approaches (chemical scavenger), and combinations thereof. The results indicated that the sweep gas schemes work more efficient at nonisothermal than isothermal conditions, and efficient gas phase heat recovery and sweep gas recycling was important to ensure efficient fuel processing. The vacuum pump scheme achieved best efficiencies at isothermal conditions, and at non-isothermal conditions heat recovery was less essential. The use of oxygen scavengers combined with sweep gas and vacuum pump schemes further increased the system efficiency. The present work can be used to predict the performance of solar-driven non-stoichiometric redox cycles and further offers quantifiable guidelines for system design and operation.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.