Suyun elektrolizi, su moleküllerini hidrojen ve oksijene bölmek için elektrik akımı kullanan bir işlemdir. Genellikle lise fen laboratuarlarında bir deney olarak yapılır ve hidrojen yakıtı elde etmenin bir yöntemi olarak incelenmiştir. Bununla birlikte, 2010 itibariyle, su elektrolizi, ticari veya sınai kullanımda pek bulunmamıştı. İşlem üç bileşen gerektirir: bir elektrik kaynağı, iki elektrot ve su.
Elektrolizde saf su kullanılmaz - saf su elektrik iletimini engeller. Elektrik akımının sudan geçmesine izin vermek için buna maddeler eklenmelidir. Bu maddeler elektrolit denilen bir şey oluşturmak için çözülür.
Elektrolit, elektriği ileten herhangi bir maddedir. Elektrolitler elektrik iletebilirler çünkü elektrik yüklü atomlardan veya iyon denilen moleküllerden oluşurlar. Su, hidrojen ve oksijen iyonlarından oluşmasına rağmen, su molekülünün kendisi nötr bir elektrik yüküne sahiptir. Elektrolit bir çözelti oluşturmak için suya genellikle tuz veya birkaç damla asit veya baz eklenir.
Piller, bir doğru akım (DC) güç kaynağı veya güneş elektrik panelleri genellikle suyun elektrolizine elektrik sağlamak için kullanılır. Elektrik kaynağına iki elektrot bağlanır ve bir su kabına daldırılır. Elektrik uygulandığında, su molekülleri ayrılmaya başlar, dengesiz hidrojen (H + ) ve hidroksit (OH - ) iyonları oluşturur.
Bir elektron eksik olan hidrojen iyonları pozitif olarak yüklenmiştir. Serbest elektronların suya aktığı negatif elektrota doğru göç ederler. Burada hidrojen iyonları kararlı hidrojen atomları oluşturmak için bir elektron kazanırlar. Bireysel hidrojen atomları, yüzeye kabarcık oluşturan hidrojen molekülleri (H2) oluşturmak için birleşir. Bu reaksiyon şu şekilde ifade edilebilir: 2 H + + 2 e - → H2.
Buna karşılık, hidroksit iyonları çok fazla elektron taşır. Ekstra elektronların sıyrıldığı ve elektrik devresine çekildiği pozitif elektrota doğru göç ederler. Bu oksijen molekülleri ve su bırakır. Bu reaksiyon şu şekilde ifade edilebilir: 4 OH - - 4 e - → 02 + 2H2 O. Oksijen molekülleri yüzeye çıkar.
Suyun elektrolizi temel olarak laboratuarlarla sınırlı olmasına rağmen, hidrojenin temiz bir enerji kaynağı olarak kullanılması, yeni ilgi uyandırmıştır. Bununla birlikte, reaksiyonu ilerletmek için temiz bir enerji kaynağı bulmak pratik ve çevresel kaygılar doğurur. Suyun elektrolizi ne verimli ne de ucuzdur.
Yakıt maliyetleri büyük bir engel teşkil ediyor. Elektrik üretiminin çevresel etkisi başka bir şeydir. Özellikle, termik santraller tarafından salınan karbondioksit dikkate alınmalıdır. Bu çevresel ve teknolojik zorluklar aşılmaz kanıtlanamayabilir. Bununla birlikte, bunlar aşılıncaya kadar, su hidrolizi toplumun enerji ihtiyaçlarını karşılamak için pratik bir kaynak olmaya devam etmektedir.
