Qu'est-ce que l'électrolyse de l'eau?
L'électrolyse de l'eau est un processus qui utilise un courant électrique pour diviser les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène.Il est souvent effectué comme une expérience dans les laboratoires de sciences du secondaire et a été étudié comme méthode d'obtention du carburant d'hydrogène.En 2010, cependant, l'électrolyse en eau n'avait pas trouvé une large utilisation commerciale ou industrielle.Le processus nécessite trois composants: une source électrique, deux électrodes et l'eau.
L'eau pure n'est pas utilisée dans l'électrolyse mdash;L'eau pure inhibe la conduction électrique.Pour permettre au courant électrique de passer à travers l'eau, des substances doivent y être ajoutées.Ces substances se dissolvent pour former quelque chose appelé électrolytes.
Un électrolyte est une substance qui mène de l'électricité.Les électrolytes sont capables de conduire de l'électricité car ils sont composés d'atomes ou de molécules chargés électriquement appelés ions.Bien que l'eau soit composée d'ions hydrogène et d'oxygène, la molécule d'eau elle-même a une charge électrique neutre.Le sel ou quelques gouttes d'acide ou de base sont couramment ajoutés à l'eau pour former une solution d'électrolyte.
Les batteries, une source d'alimentation à courant direct (DC) ou des panneaux électriques solaires sont couramment utilisées pour fournir de l'électricité pour l'électrolyse de l'eau.Deux électrodes sont câblées à la source électrique et immergées dans un récipient d'eau.Lorsque l'électricité est appliquée, les molécules d'eau commencent à se diviser, formant des ions instables d'hydrogène (h + ) et d'hydroxyde (OH - ).
Les ions hydrogène, qui manquent un électron, sont chargés positivement.Ils migrent vers l'électrode négative où les électrons libres coulent dans l'eau.Ici, les ions hydrogène gagnent un électron pour former des atomes d'hydrogène stables.Les atomes d'hydrogène individuels se combinent pour former des molécules d'hydrogène (H 2 ), qui bouillonnent à la surface.Cette réaction peut être exprimée comme suit: 2 h + + 2 e - rarr;H 2.
En revanche, les ions d'hydroxyde transportent trop d'électrons.Ils migrent vers l'électrode positive, où les électrons supplémentaires sont éliminés et attirés dans le circuit électrique.Cela laisse les molécules d'oxygène et l'eau.Cette réaction peut être exprimée: 4 oh - - 4 e - rarr;O 2 + 2H 2 o.Les molécules d'oxygène bouillonnent à la surface.
Bien que l'électrolyse de l'eau ait été principalement confinée aux laboratoires, l'utilisation de l'hydrogène comme source d'énergie propre a suscité un regain d'intérêt.Cependant, trouver une source d'énergie propre pour stimuler la réaction pose des préoccupations pratiques et environnementales.L'électrolyse de l'eau n'est ni efficace ni bon marché.
Les coûts du carburant ont été un obstacle majeur.L'impact environnemental de la génération électrique en est un autre.En particulier, le dioxyde de carbone libéré par les centrales thermiques doit être pris en compte.Ces difficultés environnementales et technologiques pourraient ne pas s'avérer insurmontables.Jusqu'à leur surmonter, cependant, l'hydrolyse de l'eau reste une source peu pratique pour répondre aux besoins énergétiques des sociétés.