แนวคิดของการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้าคืออะไร?

การแยกน้ำด้วยไฟฟ้าเป็นการทดลองทางเคมีที่ใช้การทดลองการสลายตัวของน้ำและการสังเคราะห์เพื่อทำความเข้าใจว่าน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจนและออกซิเจน อุปทานหลัก ได้แก่ อิเล็กโทรไลเซอร์ของ Hoffman แหล่งจ่ายไฟ DC (หรือแบตเตอรี่ตะกั่วกรด) สายไฟ หลอดทดลอง ตะเกียงแอลกอฮอล์ ท่อแก๊ส ขดลวดเหนี่ยวนำ กุญแจไฟฟ้า ขาตั้งเหล็ก ที่หนีบเหล็ก ขวดเก็บแก๊ส อ่างล้างมือแก้ว ฯลฯ
แนวคิด
การแยกน้ำด้วยไฟฟ้าเพื่อผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นเทคโนโลยีที่รู้จักกันดี หลักการพื้นฐานคือน้ำจะถูกแปลงเป็นก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนด้วยพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งเป็นกระบวนการย้อนกลับของเซลล์เชื้อเพลิง Nicholson และ Carlisle สาธิตกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสในน้ำเป็นครั้งแรกในปี 1800 ฟาราเดย์ได้ชี้แจงหลักการของอิเล็กโทรไลซิสในน้ำในปี 1834 และเสนอแนวคิดของ "อิเล็กโทรไลซิส" การใช้อิเล็กโทรไลซิสเชิงพาณิชย์เพื่อผลิตไฮโดรเจนจากน้ำเริ่มขึ้นครั้งแรกในปี 1902 โดยบริษัทวิศวกรรม Oerlikon
อิเล็กโทรไลเซอร์มีสองประเภทหลักตามอุณหภูมิในการทำงาน: เทคโนโลยีอิเล็กโทรไลซิสที่อุณหภูมิต่ำและอิเล็กโทรไลซิสที่อุณหภูมิสูง LTE แบ่งออกเป็นสองประเภท: อิเล็กโทรไลเซอร์อัลคาไลน์และอิเล็กโทรไลเซอร์เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน ทั้งสองอย่างนี้ได้รับการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์และสามารถบรรลุประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้ประมาณ 75% เทคโนโลยีอิเล็กโทรไลซิสในน้ำอัลคาไลน์โดยใช้สารละลายน้ำโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (OH-) เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์เป็นเทคโนโลยีที่สมบูรณ์และครองตลาดอิเล็กโทรไลต์น้ำเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ ปัญหาการวิจัยและพัฒนาหลักในอนาคตคือการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในขณะที่ลดต้นทุนของอุปกรณ์อิเล็กโทรลิซิส ค่าใช้จ่าย. เมมเบรนอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์อยู่ระหว่างการพัฒนา และความสำเร็จจะทำให้เทคโนโลยีการแยกน้ำด้วยไฟฟ้ามีความก้าวหน้ามากยิ่งขึ้น