@ AlMizar
Il rendimento dell'elettrolisi si può calcolare in divesi modi, dipende da quel che vogliamo sapere: per esempio, possiamo fare il confronto tra la massa di sostanza effettivamente depositata e quella che si produrrebbe per le leggi di Faraday,ottenendo il rendimento di corrente, o calcolare l'efficienza faradica; oppure, ed è il nostro caso, grazie al fatto che il prodotto è idrogeno combustibile, si ricorre al calcolo dell'efficienza energetica nel, cioè la parte di energia elettrica che si è convertita in energia chimica in idrogeno gassoso.
L'energia elettrica consumata è V*I*tempo, mentre l'energia chimica è il prodotto delle moli di idrogeno per il calore di combustione dell’idrogeno ?H = -286 kJ/mol.
Bisogna ricordarsi anche la legge dei gas, percè per considerare quanto idrogeno si è prodotto bisogna metterlo in relazione con una temperatura standard.
Ho trovato anche un riferimento al limite del 94%:
http://lem.ch.unito.it/didattica/inf.../idrogeno2.pdf
ELETTROLISI ALCALINA
Il prodotto iniziale è una soluzione acquosa al 25% di potassa caustica (KOH) che sviluppa ossigeno molecolare (O2) all’anodo ed idrogeno molecolare (H2) al catodo a spese dell’acqua della soluzione.
Il potassio rimane in circolo e funge da catalizzatore della reazione (trasporto ionico della carica). Con questa tecnica si produce circa il 5% dell’idrogeno su scala mondiale ed è indicata in quei casi dove è richiesta un’elevata purezza di partenza dell’idrogeno.
Tipicamente occorrono 4.5 kWh per produrre 1 m3 di idrogeno in condizioni normali di temperatura e pressione (T=0°C, p=1 atm).
Dal momento che dall’ossidazione di 1 m3 di idrogeno si ottiene energia per 3.5 kWh, se ne deduce un’efficienza pari al 77%.
Non è comunque difficile ottenere efficienze prossime all’80%. In generale, l’efficienza aumenta a basso regime di produzione (bassa densità di corrente con conseguente bassa dissipazione ohmica).
ELETTROLISI TRAMITE PEM (POLYMER EXCHANGE MEMBRANE)
Viene utilizzata la tecnologia di base delle membrane di polielettrolita sviluppata per le celle a combustibile. L’efficienza teorica del processo è alta e raggiunge il 94%. Attualmente, i prototipi prodotti raggiungono efficienze ben al di sotto di quelle basate sull’elettrolisi alcalina. Il processo è oggetto di ricerche tendenti ad ottimizzarne l’efficienza
Il rendimento dell'elettrolisi si può calcolare in divesi modi, dipende da quel che vogliamo sapere: per esempio, possiamo fare il confronto tra la massa di sostanza effettivamente depositata e quella che si produrrebbe per le leggi di Faraday,ottenendo il rendimento di corrente, o calcolare l'efficienza faradica; oppure, ed è il nostro caso, grazie al fatto che il prodotto è idrogeno combustibile, si ricorre al calcolo dell'efficienza energetica nel, cioè la parte di energia elettrica che si è convertita in energia chimica in idrogeno gassoso.
L'energia elettrica consumata è V*I*tempo, mentre l'energia chimica è il prodotto delle moli di idrogeno per il calore di combustione dell’idrogeno ?H = -286 kJ/mol.
Bisogna ricordarsi anche la legge dei gas, percè per considerare quanto idrogeno si è prodotto bisogna metterlo in relazione con una temperatura standard.
Ho trovato anche un riferimento al limite del 94%:
http://lem.ch.unito.it/didattica/inf.../idrogeno2.pdf
ELETTROLISI ALCALINA
Il prodotto iniziale è una soluzione acquosa al 25% di potassa caustica (KOH) che sviluppa ossigeno molecolare (O2) all’anodo ed idrogeno molecolare (H2) al catodo a spese dell’acqua della soluzione.
Il potassio rimane in circolo e funge da catalizzatore della reazione (trasporto ionico della carica). Con questa tecnica si produce circa il 5% dell’idrogeno su scala mondiale ed è indicata in quei casi dove è richiesta un’elevata purezza di partenza dell’idrogeno.
Tipicamente occorrono 4.5 kWh per produrre 1 m3 di idrogeno in condizioni normali di temperatura e pressione (T=0°C, p=1 atm).
Dal momento che dall’ossidazione di 1 m3 di idrogeno si ottiene energia per 3.5 kWh, se ne deduce un’efficienza pari al 77%.
Non è comunque difficile ottenere efficienze prossime all’80%. In generale, l’efficienza aumenta a basso regime di produzione (bassa densità di corrente con conseguente bassa dissipazione ohmica).
ELETTROLISI TRAMITE PEM (POLYMER EXCHANGE MEMBRANE)
Viene utilizzata la tecnologia di base delle membrane di polielettrolita sviluppata per le celle a combustibile. L’efficienza teorica del processo è alta e raggiunge il 94%. Attualmente, i prototipi prodotti raggiungono efficienze ben al di sotto di quelle basate sull’elettrolisi alcalina. Il processo è oggetto di ricerche tendenti ad ottimizzarne l’efficienza
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