Естественные науки

Сколько энергии надо затратить (кДж/г) чтобы электролизом воды получить 1 г водорода?

Ну если на правильном электролизёре, то есть с протонобменной мембраной из Нафиона и катализатором платина-на-саже (или на УНТ) , то перенапряжение выделения водорода можно довести до 1.5 В,
молярная масса водорода (протия, дейтерий в нафион не очень-то полезет :-) =2, то есть 1 г водорода - это 0.5 моля, или 1 моль протонов с зарядом 1.
Для выделения моля нужно пропустить заряд F=96500 Кл (постоянная Фарадея) .
Потери в такой системе практически равны 0 (протонобменная мембрана абсолютно селективна, побочных реакций нет)
Итак, 96500*1.5 А*с*В=144 800 Дж = 145 кДж

Правда это только если пренебречь омическими потерями на сопротивлении нафионовой мембраны, что возможно только при низких плотностях тока (меньше 100 мА/см2), то есть при низкой интенсивности процесса....
ИЭ
Ирина Энграф
74 160
Лучший ответ
Вячеслав Заливашенко Отвечая на один из вопросов, известный участник этого проекта Леонид (высший разум) высказался в том смысле, что "для водорода теплотворная способность - 143 кДж/г. ТО есть как топливо водород в три с лишним раза эффективнее бензина". Однако, поскольку свободных запасов водорода не существует, то его придётся добывать из воды. Получается, что никаким топливом будущего водород быть не сможет, ибо на его выделение, а затем и концентрирование уйдёт энергии больше, чем может быть преобразовано в полезную форму. Если я не прав, то в чём?
The estimations performed by White Rabbit are quite reasonable. Что касается водородной энергетики, то это - часть большого проекта "топливные элементы". Никто никогда не говорил всерьёз, что топливные элементы - более ДЕШЁВЫЙ альтенативный источник энергии! Их главное преимущество (по сравнению, например, с углеводородным топливом) в другом - "экологичность" (самое главное) + компактность. А электролиз воды можно проводить, используя, например, солнечную энергию или энергию атомных электростанций.
Елена Комарова
Елена Комарова
25 917
Столько же сколько выделяется при сгорании 1 г водорода в атмосфере кислорода (теоретически конечно, реально будут потери на работу оборудования) . Короче нужно посмотреть удельную теплоту сгорания водорода.
Это обосновывается тем, что при окислении водорода энергия выделяется, а при восстановлении (электрическим током, или как иначе) - поглощается. Причем ровно в таких же количествах, иначе это бы противоречило закону сохранения энергии и можно было бы построить вечный двигатель.
Вячеслав Заливашенко То есть, водородное топливо - миф?

Похожие вопросы