Wasserstoff - Elektrolyse

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https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse
Elektrolyse nennt man einen chemischen Prozess, bei dem elektrischer Strom eine Redoxreaktion erzwingt. Sie wird beispielsweise zur Gewinnung von Metallen verwendet, oder zur Herstellung von Stoffen, deren Gewinnung durch rein chemische Prozesse teurer oder kaum möglich wäre. Beispiele wichtiger Elektrolysen sind die Gewinnung von Wasserstoff, Aluminium, Chlor und Natronlauge.
Eine Elektrolyse erfordert eine Gleichspannungsquelle, welche die elektrische Energie liefert und die chemischen Umsetzungen vorantreibt. Ein Teil der elektrischen Energie wird in chemische Energie umgewandelt. Genau dem umgekehrten Zweck, der Umwandlung von chemischer Energie in elektrische, dienen Batterien, Akkumulatoren oder Brennstoffzellen: sie dienen als Stromquelle. Wenn man einen Akkumulator lädt, läuft eine Elektrolyse ab, die die chemischen Vorgänge während der Entladung rückgängig macht. Elektrolysen können daher der Energiespeicherung dienen, beispielsweise bei der Elektrolyse von Wasser, die Wasserstoff und Sauerstoff ergibt, die als Energieträger einer Wasserstoffwirtschaft vorgeschlagen wurden. Durch die Umkehrung der Wasserelektrolyse in einer Brennstoffzelle kann etwa 40 % der ursprünglich eingesetzten elektrischen Energie wieder zurückgewonnen werden.
Die Abscheidung von Metallen aus einer Lösung, die die entsprechenden Metallionen enthält, durch einen von außen aufgeprägten Strom ist ebenfalls eine Elektrolyse. Dies kann zur Erzeugung von Metallschichten dienen, beispielsweise beim Verchromen; diese Art der Elektrolysen sind Gegenstand der Galvanotechnik. Die elektrolytische Auflösung und Wiederabscheidung von Metallen dient der Reinigung, z. B. von Kupfer, und wird elektrolytische Raffination genannt.
Bei den chemischen Reaktionen, die bei der Elektrolyse ablaufen, werden Elektronen übertragen. Es sind daher immer Redoxreaktionen, wobei die Oxidation an der Anode (elektrischer Pol), die Reduktion an der Kathode ablaufen; Oxidations- und Reduktionsprozesse sind also räumlich zumindest teilweise voneinander getrennt.

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Welche Vorteile bietet die Hochtemperatur-Elektrolyse?
Findet ein Elektrolyseprozess bei Temperaturen von über 100 °C statt, wird von der Hochtemperatur-Elektrolyse gesprochen. Durch die Nutzung von Abwärme können höhere Wirkungsgrade als bei der Niedertemperatur-Elektrolyse erzielt werden. Sie bietet daher besonders für die Anbindung an Industrieprozesse, die große Mengen an Abwärme zur Verfügung stellen können, ein großes Potenzial.

Videos

Wasserstoff mit einem Elektrolyseur herstellen
In diesem Video zeige ich, wie man Wasserstoff mit einem Elektrolyseur und destilliertem Wasser herstellen kann. Die verwendete Zelle produziert 65 cm³ Wasserstoff pro Minute und hat eine Leistung von 15 Watt.

Elektrolyse von Wasser - Was genau passiert da?
Bei der Elektrolyse von Wasser wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten, schon klar. Aber was genau passiert da auf atomarer Ebene?

Elektrolyse - Was ist das?

Brennstoffzelle - Energie aus Wasser und Sonne. Wärme und Strom fürs eigene Heim.
Energiegewinnung aus Wasser und Sonne - dank der Brennstoffzelle. Hier werden einfach die Grundbegriffe anschaulich erläutert. Darunter das Prinzip Brennstoffzelle und wie man Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit dem Hoffmannschen Wasserzersetzter aufspaltet. Auch Elektrolyt genannt. Ein Bausatz von Fischertechnik macht das ganze anschaulich.