スポンジ鉄反応

スポンジ鉄反応（SIR）は、鉄ベースの接触物質の酸化還元サイクルに基づく化学プロセスであり、最初のサイクルは鉄金属（Fe）とウスタイト（FeO）間の変換ステップであり、2番目のサイクルはウスタイト（FeO）とマグネタイト（Fe ₃ O ₄ ）間の変換ステップです。^{[1]応用上、SITは、}蒸気改質ユニットと組み合わせて改質スポンジ鉄サイクル（RESC）で使用されます。

プロセスの説明

このプロセスには、還元モードと酸化モードの 2 つのモードがあります。

FeO + H
₂↔鉄+水素
₂お

鉄
₃お
₄+ H
₂↔ 3 FeO + H
₂お

改質スポンジ鉄サイクルは、 SIRと蒸気をベースにした炭化水素燃料から水素を生成する2段階サイクルです。^[2]

最初のステップでは、炭化水素燃料が改質器で合成ガスに改質され、次にこれを使用して酸化鉄（磁鉄鉱- Fe ₃ O ₄）を鉄（ウスタイト- FeO ）に還元します。第2ステップでは、蒸気を使用して鉄を磁鉄鉱と水素に再酸化します。酸化鉄ペレットはペレットベッドに配置され、数千回の酸化還元サイクルの耐用年数があります。^[3]

^ 有人宇宙探査のためのスポンジ鉄プロセス
^ 定置型水素製造のための新しいプロセス：改質スポンジ鉄サイクル
^ Kindermann, H.; Kornberger, M.; Hierzer, J.; Besenhard, JO; Hacker, V. (2005 年 8 月 18 日)。「水素製造のための RESC プロセスにおける接触質量の構造変化に関する初の調査」。Journal of Power Sources。燃料電池科学技術会議で発表された選りすぐりの論文。145 (2): 697–701。Bibcode : 2005JPS ...145..697K。doi :10.1016/ j.jpowsour.2004.12.074。