Jaka jest elektroliza wody?
Elektroliza wody jest procesem, który wykorzystuje prąd elektryczny do podziału cząsteczek wody na wodór i tlen. Często jest wykonywany jako eksperyment w licealnych laboratoriach nauk ścisłych i był badany jako metoda uzyskiwania paliwa wodorowego. Jednak od 2010 r. Elektroliza wody nie stwierdzono szerokiego użytku komercyjnego lub przemysłowego. Proces ten wymaga trzech elementów: źródło elektryczne, dwie elektrody i woda.
Czysta woda nie jest stosowana w elektrolizy - czyste woda hamuje przewodnictwo elektryczne. Aby umożliwić przepływanie prądu elektrycznego przez wodę, należy dodać do niej substancje. Substancje te rozpuszczają się, tworząc coś zwane elektrolitami.
Elektrolit to każda substancja, która prowadzi energię elektryczną. Elektrolity są w stanie prowadzić energię elektryczną, ponieważ składają się z atomów lub cząsteczek naładowanych elektrycznie zwanych jonami. Chociaż woda składa się z jonów wodoru i tlenu, sama cząsteczka wody ma neutralny ładunek elektryczny. Sól lub fKrople EW kwasu lub zasady są powszechnie dodawane do wody, aby utworzyć roztwór elektrolitowy.
Baterie, źródło zasilania prądu stałego (DC) lub solarne panele elektryczne są powszechnie stosowane do dostarczania energii elektrycznej do elektrolizy wody. Dwie elektrody są podłączone do źródła elektrycznego i zanurzone w pojemniku z wodą. Po przyłożeniu energii elektrycznej cząsteczki wody zaczynają się dzielić, tworząc niestabilne jony wodoru (H +) i wodorotlenku (OH -).
Jony wodoru, które brakuje elektronu, są dodatnio naładowane. Migrują w kierunku elektrody ujemnej, w której wolne elektrony płyną do wody. Tutaj jony wodoru zyskują elektron, tworząc stabilne atomy wodoru. Poszczególne atomy wodoru łączą się, tworząc cząsteczki wodoru (H 2 ), które pękają na powierzchni. Ta reakcja można wyrazić jako: 2 H < + + 2 E - → H 2.
Natomiast Jony wodorotlenkowe niosą zbyt wiele elektronów. Migrują w kierunku elektrody dodatniej, gdzie dodatkowe elektrony są usuwane i wciągane do obwodu elektrycznego. Pozostawia to cząsteczki tlenu i wodę. Ta reakcja można wyrazić jako: 4 OH --4 E - → O Chociaż elektroliza wody ograniczała się głównie do laboratoriów, zastosowanie wodoru jako czystego energii przyniosło odnowione zainteresowanie. Znalezienie źródła czystej energii w celu kierowania reakcją stanowi jednak praktyczne i środowiskowe obawy. Elektroliza wody nie jest ani wydajna, ani tania. Koszty paliwa były główną przeszkodą. Wpływ wytwarzania elektrycznego na środowisko jest kolejnym. W szczególności należy wziąć pod uwagę dwutlenek węgla uwalniany przez elektrownie termiczne. Te trudności środowiskowe i technologiczne mogą nie okazać się nie do pokonania. Dopóki onisą jednak przezwyciężone, hydroliza wody pozostaje niepraktycznym źródłem zaspokojenia potrzeb energetycznych społeczeństwa.