vattensplittring

Vattensplittring är processen att använda energi för att dela vatten i vätgas och syrgas. Den vanligaste metoden är elektrolys, där en elektrisk ström passerar genom vatten med hjälp av en elektrolyt. Vid katoden bildas vätgas och vid anoden syrgas, och den övergripande reaktionen är 2 H2O → 2 H2 + O2. Andra sätt att uppnå vattensplittring är fotolys, där ljusdrivna katalysatorer används, samt termolys som kräver mycket hög temperatur.

Elektrolysutrustning, eller elektrolyser, består av två elektroder separerade av elektrolyt och ofta en membran som hindrar gaserna från att blandas. De stora kommersiella varianterna inkluderar alkalisk elektrolys (använder flytande alkalisk elektrolyt), protonbyte-membran (PEM) elektrolysörer och solid-oxids elektrolysörer (SOEC) som verkar vid hög temperatur. Var och en har olika fördelar när det gäller effektivitet, gasrenhet och driftvillkor. En viktig tillämpning är produktion av grön vätgas där elenergin kommer från förnybara källor, vilket minimerar koldioxidutsläpp.

Väsentliga faktorer är kostnad och effektivitet, som påverkas av elpriser och förluster i systemet, samt hållbarhet hos elektroder och membran, katalysatorval och gasrenhet. Säkerhet är också viktig då vätgas och syrgas kan bilda explosiva blandningar om de blandas oavsett omständigheter.

Användningar inkluderar energi- och effektlagring, krafthantering i elnätet och avgasning av sektorer som transport och industri. Vattensplittring har sina historiska rötter i tidig elektrokemi, men fokus idag ligger på att göra tekniken billigare och mer effektiv genom forskning inom material och systemdesign.