本发明涉及CO₂减排技术，旨在提供一种基于反应物质循环的热化学分解CO₂和H₂O的方法及装置。该方法是将H₂O、I₂和SO₂送入Bunsen反应装置发生自发放热反应，通入CO₂气体至固定床或流化床反应器与金属Zn或Ni发生放热反应；各反应过程中的产物通过各反应装置循环利用，最终的产物则为H₂、CO和O₂。本发明的最高热源温度较低(＜900℃)，可以采用太阳能、核能等其它多种形式的热源；在一定程度上减轻了Zn与CO₂反应不完全带来的负面影响；反应温度适当，易于实现规模化工业应用。