A produção de hidrogênio via eletrólise envolve a decomposição da água (H₂O) em seus elementos constituintes, hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂), usando uma corrente elétrica. Este método é particularmente significativo no contexto da energia sustentável, uma vez que produz hidrogénio sem emissões diretas de gases com efeito de estufa. A redução das emissões exige que a eletricidade utilizada seja renovável.
Processo químico #
O processo ocorre em um eletrolisador, que normalmente consiste em dois eletrodos (um ânodo e um cátodo) colocados em um eletrólito. As moléculas de água são divididas nesses eletrodos devido a uma corrente elétrica aplicada. No cátodo (eletrodo negativo), ocorre uma reação de redução. O gás hidrogênio é produzido:
2H2O + 2E− → H2 + 2OH−
No ânodo (eletrodo positivo), ocorre uma reação de oxidação, liberando gás oxigênio:
4OH− → O2 + 2H2O + 4e−
A combinação das duas reações produz:
2H2O (l) → 2 H2 (g) + O2 (g)
Tecnologia de eletrolisadores #
Vários tipos de eletrolisadores implementam o processo. Este artigo fornece uma breve comparação dos diferentes métodos. Eficiência, robustez e escalabilidade são desafios críticos para a produção de hidrogênio via eletrólise. Os níveis de eficiência atuais normalmente variam entre 60% e 80%. Inovações em materiais de eletrodos, tecnologia de membrana e integração de sistemas estão em andamento para reduzir custos e melhorar a eficiência. Eles podem transformar a eletrólise em uma pedra angular da economia do hidrogênio. Esta imagem (IEA) fornece uma visão interessante sobre a melhoria da maturidade das diferentes tecnologias. A eletrólise não é o único método de geração de hidrogênio, outros métodos também existem. Este artigo fornece uma visão geral.
