Qual é a eletrólise da água?

A eletrólise da água é um processo que usa uma corrente elétrica para dividir moléculas de água em hidrogênio e oxigênio. É frequentemente realizado como um experimento em laboratórios de ciências do ensino médio e tem sido estudado como um método de obtenção de combustível de hidrogênio. A partir de 2010, no entanto, a eletrólise da água não havia encontrado amplo uso comercial ou industrial. O processo requer três componentes: uma fonte elétrica, dois eletrodos e água.

A água pura não é usada na eletrólise - a água pura inibe a condução elétrica. Para permitir que a corrente elétrica passe pela água, as substâncias devem ser adicionadas a ela. Essas substâncias se dissolvem para formar algo chamado eletrólitos.

Um eletrólito é qualquer substância que conduz eletricidade. Os eletrólitos são capazes de realizar eletricidade porque são compostos de átomos ou moléculas de carga eletricamente chamada de íons. Embora a água seja composta de íons de hidrogênio e oxigênio, a própria molécula de água tem uma carga elétrica neutra. Sal ou um fAs gotas de EW de um ácido ou base são comumente adicionadas à água para formar uma solução de eletrólito.

Baterias, uma fonte de energia de corrente direta (DC) ou painéis elétricos solares são comumente usados ​​para fornecer eletricidade para a eletrólise da água. Dois eletrodos são conectados à fonte elétrica e imersos em um recipiente de água. Quando a eletricidade é aplicada, as moléculas de água começam a se dividir, formando íons instáveis ​​de hidrogênio (h +) e hidróxido (oh -).

Os íons de hidrogênio, que estão faltando um elétron, são carregados positivamente. Eles migram para o eletrodo negativo onde os elétrons livres estão fluindo para a água. Aqui, os íons hidrogênio ganham um elétron para formar átomos estáveis ​​de hidrogênio. Os átomos individuais de hidrogênio se combinam para formar moléculas de hidrogênio (h 2 ), que borbulham na superfície. Esta reação pode ser expressa como: 2 h + + 2 e - → h 2.

Por outro lado, os íons hidróxidos carregam muitos elétrons. Eles migram para o eletrodo positivo, onde os elétrons extras são retirados e desenhados para o circuito elétrico. Isso deixa moléculas de oxigênio e água. Esta reação pode ser expressa como: 4 oh --4 e - → o 2 + 2h ₂ o. As moléculas de oxigênio borbulham na superfície.

Embora a eletrólise da água tenha sido confinada principalmente aos laboratórios, o uso de hidrogênio como fonte de energia limpa trouxe interesse renovado. Encontrar uma fonte de energia limpa para impulsionar a reação, no entanto, representa preocupações práticas e ambientais. A eletrólise da água não é eficiente nem barata.

Os custos de combustível têm sido um grande obstáculo. O impacto ambiental da geração elétrica é outra. Em particular, o dióxido de carbono liberado pelas usinas térmicas deve ser considerado. Essas dificuldades ambientais e tecnológicas podem não ser insuperáveis. Até que elessão superados, no entanto, a hidrólise da água continua sendo uma fonte impraticável para atender às necessidades energéticas da sociedade.