Ingegnerizzazione di uno nuovo ciclo di scissione termochimica dell'acqua

Il ciclo di water-splitting proposto si segnala come già detto per la sostituzione della energeticamente dispendiosa distillazione della fase iodidrica con una più vantaggiosa evaporazione dell’eccesso di acqua e di iodio. La neutralizzazione dello ioduro di idrogeno è realizzata per mezzo dell’ossido di nickel. In questo modo acqua ed iodio possono essere separati attraverso una semplice evaporazione in cui lo ioduro di nickel viene separato come corpo di fondo. Nonostante l’importante riduzione del fabbisogno energetico operata tramite tale modifica il calore necessario all’evaporazione della soluzione di acqua e iodio è rilevante e la reazione rimane lo step più energivo del ciclo. Recuperare tale calore è dunque basilare al fine di incrementare in maniera significativa il rendimento del ciclo. Qui si propone un metodo semplice ma nel contempo efficace per recuperare tale calore. L’idea è quella di recuperare il calore ceduto alla soluzione attraverso un successiva condensazione dei vapori formatisi in un’ opportuna caldaia rigenerativa. La temperatura di condensazione di tali vapori però risulta essere più bassa di quella della soluzione per il fatto che quest’ultima scioglie un sale ( ioduro di nickel) di cui i vapori sono privi e per il fatto che la composizione dei vapori tende inizialmente ad avere una maggiore concentrazione dell’elemento più volatile (l’acqua) che abbassa la temperatura del passaggio di stato dei vapori rispetto alla soluzione di partenza. Si è immaginato dunque di comprimere i vapori generati a una pressione tale da garantire un temperatura di condensazione superiore di 20°C a quella di evaporazione della soluzione. Si è ipotizzata quindi una sorta di caldaia rigenerativa che potrebbe avere la seguente forma costruttiva in cui i vapori compressi scambiano con la soluzione tramite un opportuno fascio tubiero alettato nel suo interno che attraversa nella parte inferiore la caldaia.