Elektrolyysijärjestelmät

Elektrolyysijärjestelmät ovat laitteistoja, jotka käyttävät sähkövirtaa kemiallisen reaktion aikaansaamiseksi liuoksessa tai sulatteessa. Tämä prosessi tunnetaan elektrolyysinä. Yleisimpiä elektrolyysijärjestelmiä ovat ne, joissa käytetään elektrolyyttistä kennoa. Kenno koostuu tyypillisesti kahdesta elektrodista, anodista ja katodista, jotka on upotettu elektrolyyttiin. Elektrolyytti on aine, joka johtaa sähköä ionien avulla ja sisältää reagoivat kemikaalit.

Kun tasavirta kytketään elektrodeihin, positiivisesti varautuneet ionit, eli kationit, liikkuvat negatiivisesti varautunutta katodia kohti ja vastaanottavat sieltä elektroneja pelkistyäkseen. Vastaavasti negatiivisesti varautuneet ionit, eli anionit, liikkuvat positiivisesti varautunutta anodia kohti ja luovuttavat sille elektroneja hapettuakseen. Nämä reaktiot johtavat uusien aineiden muodostumiseen elektrodien pinnoilla tai itse elektrolyytissä.

Elektrolyysijärjestelmiä käytetään monissa teollisissa sovelluksissa. Merkittäviä esimerkkejä ovat metallien, kuten alumiinin ja kuparin, tuotanto, kloorin ja vedyn valmistus sekä veden hajottaminen vedyksi ja hapeksi. Järjestelmän tehokkuus riippuu useista tekijöistä, kuten elektrolyytin johtokyvystä, elektrodien materiaalista, virrantiheydestä ja lämpötilasta. Elektrolyysiprosessin turvallisuus ja ympäristövaikutukset on aina otettava huomioon suunnittelussa ja käytössä.