อิเล็กโทรไลซิสของน้ำคืออะไร?

อิเล็กโทรไลซิสของน้ำเป็นกระบวนการที่ใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนมันมักจะดำเนินการเป็นการทดลองในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ของโรงเรียนมัธยมและได้รับการศึกษาเป็นวิธีการรับเชื้อเพลิงไฮโดรเจนอย่างไรก็ตามในปี 2010 กระแสไฟฟ้าน้ำไม่พบการใช้งานเชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรมอย่างกว้างขวางกระบวนการนี้ต้องการสามส่วนประกอบ: แหล่งไฟฟ้า, อิเล็กโทรดและน้ำสองตัว

น้ำบริสุทธิ์ไม่ได้ใช้ในอิเล็กโทรไลซิส mDASH;น้ำบริสุทธิ์ยับยั้งการนำไฟฟ้าเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านน้ำจะต้องเพิ่มสารสารเหล่านี้ละลายเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์

อิเล็กโทรไลต์เป็นสารใด ๆ ที่ดำเนินการไฟฟ้าอิเล็กโทรไลต์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เนื่องจากประกอบด้วยอะตอมหรือโมเลกุลที่เรียกว่าไอออนที่เรียกว่าไอออนแม้ว่าน้ำจะประกอบด้วยไฮโดรเจนและไอออนออกซิเจน แต่โมเลกุลของน้ำนั้นมีประจุไฟฟ้าที่เป็นกลางเกลือหรือกรดหรือฐานไม่กี่หยดจะถูกเติมลงในน้ำเพื่อสร้างสารละลายอิเล็กโทรไลต์

แบตเตอรี่แหล่งพลังงานกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) หรือแผงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มักใช้ในการจ่ายกระแสไฟฟ้าสำหรับอิเล็กโทรไลซิสของน้ำอิเล็กโทรดสองตัวถูกต่อสายไปยังแหล่งไฟฟ้าและแช่อยู่ในภาชนะบรรจุน้ำเมื่อใช้ไฟฟ้าโมเลกุลของน้ำเริ่มแยกออกมาสร้างไอออนที่ไม่เสถียรของไฮโดรเจน (H ⁺) และไฮดรอกไซด์ (OH ^-)

ไฮโดรเจนไอออนซึ่งหายไปอิเล็กตรอนพวกเขาอพยพไปยังอิเล็กโทรดเชิงลบที่อิเล็กตรอนอิสระไหลลงไปในน้ำที่นี่ไฮโดรเจนไอออนจะได้รับอิเล็กตรอนเพื่อสร้างอะตอมไฮโดรเจนที่เสถียรอะตอมไฮโดรเจนแต่ละตัวรวมกันเพื่อสร้างโมเลกุลไฮโดรเจน (H

2 ^{) ซึ่งฟองไปยังพื้นผิวปฏิกิริยานี้สามารถแสดงเป็น: 2 H} + ^{+ 2 E} - ^{rarr;H 2.}

ในทางตรงกันข้ามไอออนไฮดรอกไซด์มีอิเล็กตรอนมากเกินไปพวกเขาอพยพไปยังอิเล็กโทรดบวกซึ่งอิเล็กตรอนพิเศษจะถูกถอดออกและดึงเข้าไปในวงจรไฟฟ้าสิ่งนี้ทำให้โมเลกุลออกซิเจนและน้ำปฏิกิริยานี้สามารถแสดงเป็น: 4 OH

-^{-4 E} - ^rarr;O 2 _{+ 2H} 2 _{oโมเลกุลออกซิเจนฟองไปยังพื้นผิว}

ถึงแม้ว่าอิเล็กโทรไลซิสของน้ำส่วนใหญ่จะถูก จำกัด อยู่ที่ห้องปฏิบัติการ แต่การใช้ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานสะอาดได้นำความสนใจใหม่การค้นหาแหล่งพลังงานที่สะอาดเพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาอย่างไรก็ตามทำให้เกิดความกังวลในทางปฏิบัติและสิ่งแวดล้อมอิเล็กโทรไลซิสของน้ำไม่มีประสิทธิภาพหรือราคาถูก

ต้นทุนเชื้อเพลิงเป็นอุปสรรคสำคัญผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตไฟฟ้าเป็นอีกสิ่งหนึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากโรงไฟฟ้าความร้อนจะต้องได้รับการพิจารณาปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยีเหล่านี้อาจไม่สามารถพิสูจน์ได้อย่างไรก็ตามจนกว่าพวกเขาจะเอาชนะได้การไฮโดรไลซิสของน้ำยังคงเป็นแหล่งที่ไม่สามารถทำได้สำหรับการตอบสนองความต้องการพลังงานของสังคม