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Idrogeno 3.a - Coggle Diagram
Idrogeno 3.a
Elettrolisi dell’acqua – Parametri tecnici e caratteristiche operative
Reazioni chimiche
Reazione globale:
2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g) ΔG° = +237,1 kJ/mol a 25 °C
Catodo:
2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻ (AEL)
2H⁺ + 2e⁻ → H₂ (PEM)
Anodo:
2OH⁻ → ½ O₂ + H₂O + 2e⁻ (AEL)
H₂O → ½ O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ (PEM)
Caratteristiche operative
Il rendimento dipende dalla sovratensione, dalla resistenza interna e dalla temperatura.
I sistemi PEM sono più costosi (uso di metalli nobili) ma più adatti alla variabilità delle rinnovabili.
I sistemi alcalini sono maturi e usati su larga scala in impianti continui.
Bilanciamento dell’impianto
Circa il 70% del costo energetico è legato allo stack elettrolitico, il resto a compressori, raffreddamento, trattamento acqua e sistemi ausiliari.
Richiede acqua pura deionizzata (< 1 µS/cm): 9 litri per kg di H₂.
Produzione e rese
1 Nm³ di H₂ richiede circa 4,5–5 kWh di elettricità netta.
Resa energetica: 60–70% (in base al tipo di elettrolizzatore e alle condizioni).
Purezza H₂ ottenuta: > 99,999%, adatta per applicazioni elettroniche e fuel cell.