水を水素と酸素とに熱分離する装置であって、水を収容する閉じた反応器チャンバ（１）を備え、前記反応器チャンバは、一つ以上の熱源要素（４、１１）を備える加熱系、本質的に気密性であり酸素選択性である一つ以上の膜（３）、本質的に気密性であり水素選択性である一つ以上の膜（２）、前記反応器チャンバ内部に水を誘導する機構（５）を含む。本発明によれば、前記熱源（４、１１）は前記反応器チャンバ（１）内部の水中に配置され、前記酸素選択性膜（３）は前記高温領域に配置され、前記水素選択性膜（２）は前記低温領域に配置される。好ましくは、加熱系は反応器内部に向かって太陽光の焦点を合わせるコンセントレータ（８、９）からなる。
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