Catégories
ÉLECTROLYSEUR ÉNERGIE PRODUCTION

ÉLECTROLYSEUR HYDROGENE

Le développement des électrolyseurs d’hydrogène est en pleine expansion en France. Les secteurs de l’industrie pourront prochainement bénéficier d’une nouvelle technologie en matière de production d’hydrogène et le stockage de celui ci pour le transformer par l’intermédiaire de l’estérification en source d’énergie électrique.

Procédé

Électrolyseur hydrogène

Le principe repose sur l’activation d’une réaction chimique de l’électrolyte choisit pour le système que l’on souhaite convertir ou transformer en un autre système grâce à l’apport d’une énergie électrique continue.

MODE ÉLECTROLYSEUR
MODE ÉLECTROLYSEUR

L’électrolyte est de l’eau clair dans laquelle on y plonge deux électrodes alimentées en courant continu. Une membrane conductrice de courant notée catalyseur constitué en général de platine sépare ces deux électrodes.

Anode(oxygène) + catalyseur + eau + catalyseur + cathode(hydrogène)

La réaction ainsi créée sépare deux molécules d’eau (2H2O) en deux molécules de (di)hydrogène gazeux (2H2) du côté de la cathode (-) et en une molécule de (di)oxygène gazeux (O2) du côté de l’anode (+). Le courant doit donc circuler de l’anode vers la cathode. L’eau est l’élément qui permet de créer un circuit fermé avec ces deux électrodes. C’est ce que l’on appelle l’hydrolyse de l’eau.

Sur Terre il y a environ 1.4 milliards de km3 d’eau! Soit 5 * 1046 molécules d’eau.

Il y a de grande chance que toute l’humanité ait au moins bu une molécule d’eau qu’un seul et même dinosaure ait déjà bu.

Équation chimique de l’électrolyse de deux molécules d’eau

2H2O = 2H2 + O2

Transformation des molécules d’eau en moles qui est l’unité de quantité de matière!

1 mole d’eau = 6.022 * 1023 molécules d’eau = 18 g d’eau

2(moles d’eau) = 2(moles hydrogène) + 1(mole oxygène)

Conversion en masse pour former deux molécules d’eau!

m(g) = n(nombre Avogadro) * M(g)

Conversion en masse volumique!

La masse volumique d’un gaz dans des conditions normales est utilisée calculer la masse d’un atome.

  • Si on considère d’après Avogadro qu’un atome d’hydrogène est 16 moins lourd qu’un atome d’oxygène
  • Pour la même proportion de masse volumique en 2H2 et O2
  • Que l’hydrogène était la référence de masse d’un atome
  • Que l’étalon de masse atomique relative de référence est dorénavant le carbone 12

Alors l’unité de masse volumique de référence initial est :

Un douzième de la masse de l’isotope 12 du carbone notée (u) car il est stable.

1 gramme d’hydrogène contient 6.022 * 1023 atome d’hydrogène

Estérification par catalyseur

Pile à combustible

C’est le processus qui va permettre de créer de l’eau en recombinant le (di)hydrogène par oxydoréduction au niveau de l’anode. Les protons de l’hydrogène décomposé traverse les catalyseurs pour se diriger vers la cathode afin de se combiner avec les ions du (di)oxygène. Cette réaction est la réduction.

Les électrons de la précédente réaction(oxydation du di hydrogène) circule quand à lui dans un circuit à part. C’est ce courant électrique qui sera utilisé pour alimenter un réseau électrique.

Utilisation à domicile de l’hydrogène

En mode électrolyseur, l’hydrogène est un combustible qui peut être utilisé pour alimenter un chauffe eau pour le chauffage et une cuisinière. Cela veut dire qu’un électrolyseur permet de se passer du gaz de ville.

Environnement

La combustion de l’hydrogène génère unique de l’eau!

Industry of hydrogen