Mi a víz elektrolízise?
A víz elektrolízisének olyan folyamat, amely elektromos áramot használ a vízmolekulák hidrogénre és oxigénre történő felosztására.Ezt gyakran kísérletként végzik a középiskolai tudományos laboratóriumokban, és a hidrogénüzemanyag előállításának módszereként vizsgálták.2010 -től azonban a vízelektrolízis nem talált széles körű kereskedelmi vagy ipari felhasználást.A folyamat három alkatrészt igényel: elektromos forrás, két elektród és víz.
A tiszta vizet nem használják az elektrolízishez mdash;A tiszta víz gátolja az elektromos vezetést.Annak érdekében, hogy az elektromos áram áthaladjon a vízen, anyagokat kell hozzáadni.Ezek az anyagok feloldódnak, hogy valami elektrolitot képezzenek.
Az elektrolit minden olyan anyag, amely villamos energiát visel.Az elektrolitok képesek villamos energiát viselni, mivel elektromosan töltött atomokból vagy ionoknak nevezett molekulákból állnak.Noha a víz hidrogén- és oxigénionokból áll, a vízmolekula maga semleges elektromos töltésű.A vízhez általában sót vagy néhány csepp savat vagy bázist adnak hozzá, hogy elektrolit -oldatot képezzenek.
Az akkumulátorok, egy közvetlen áram (DC) energiaforrást vagy napelemes paneleket használnak a víz elektrolíziséhez történő áramellátáshoz.Két elektródot vezetnek az elektromos forráshoz, és belemerülnek egy víztartályba.Az elektromosság alkalmazásakor a vízmolekulák megosztódni kezdenek, és instabil ionokat képeznek a hidrogén (H +) és a hidroxid (OH -).A negatív elektróda felé vándorolnak, ahol a szabad elektronok folynak a vízbe.Itt a hidrogénionok elektronot szereznek, hogy stabil hidrogénatomokat képezzenek.Az egyes hidrogénatomok hidrogénmolekulákat képeznek (H
2), amelyek a felszínre buborékolnak.Ez a reakció kifejezhető: 2 H + + 2 E - Rarr;H 2. Ezzel szemben a hidroxid -ionok túl sok elektronot hordoznak.A pozitív elektróda felé vándorolnak, ahol az extra elektronokat eltávolítják és behúzzák az elektromos áramkörbe.Ez hagyja az oxigénmolekulákat és a vizet.Ez a reakció kifejezhető: 4 oh
--4 e - rarr;O 2 + 2H 2 o.Az oxigénmolekulák a felszínre buborékolnak. Noha a víz elektrolízisének elsősorban a laboratóriumokra korlátozódott, a hidrogén tiszta energiaforrásként történő felhasználása megújult érdeklődést váltott ki.A tiszta energiaforrás megtalálása a reakció elősegítésére azonban gyakorlati és környezeti aggályokat jelent.A víz elektrolízise sem hatékony, sem olcsó.
Az üzemanyagköltségek jelentős akadályt jelentettek.Az elektromos generáció környezeti hatása egy másik.Különösen a termikus erőművek által felszabaduló szén -dioxidot kell figyelembe venni.Ezek a környezeti és technológiai nehézségek nem bizonyulhatnak legyőzhetetlennek.Mindaddig, amíg azok legyőzik, a víz hidrolízise továbbra is nem praktikus forrás a társadalom energiaigényének kielégítésére.