sciencetalk

Hallo mensen,

Ik heb op school de opdracht gekregen om te bereken hoeveel energie normale elektrolyse verbruikt.

Hierbij heb ik 2 gegevens gekregen. We gaan ervan uit dat de normale spanning wordt gebruikt voor de elektrolyse. Dus 1,6 Volt. Ook moeten wij 10.000 A/m² krijgen. Maar hoe? Dat is de vraag (:

Wij hadden zelf ook al wat berekend met U = I x R enzo maar dat leverde onmogelijke antwoorden op.

Op het forum konden we ook niet zo snel wat vinden.

Ik hoop dat er snel wordt gereageerd!

Groeten.

Ik snap je vraag niet helemaal, maar als je een spanning V en een stroomsterkte I gegeven hebt, kun je dan het vermogen P hiervan bepalen? Weet je ook hoe je van stroomdichtheid J (gegeven in A/m²) naar stroomsterkte I (gegeven in A) omrekent?

Ja klopt, want P=UxI, dus als we P weten, weet ik hoeveel energie ik er in stop, maar weet ik nog steeds niet hoeveel ik er weer uithaal en dus niet hoeveel ik verbruik. Ik hoop dat een van jullie dit weet!

Hoeveel je er weer uithaalt? Bij elektrolyse haal je geen energie er uit. Ik neem even aan dat je elektrolyse van water beschouwt, dus de chemische reactie: 2 H₂O --> 2 H₂ + O₂. Dit kost een bepaalde hoeveelheid energie. Is dit de energie die je (per seconde) wil berekenen?

Je zou eventueel wel later weer dit waterstofgas kunnen laten reageren met het zuurstofgas, maar om daar elektrische energie mee te winnen, heb je een brandstofcel nodig. Hoe efficiënt die is, hangt helemaal van je type cel af.

Ik heb op school de opdracht gekregen om te bereken hoeveel energie normale elektrolyse verbruikt.

Hier dient men gewoon de wet van Faraday te gebruiken.

Zoals ik hem lees op Wikipedia, dient die wet voor het bepalen van hoeveelheid stof je produceert met elektrolyse. Hoe zegt hij iets over hoeveel energie dit kost? En hoe is het gegeven voltage daarbij van belang?

Het is maar net hoe je de wet van Faraday algebraïsch formuleert.

Je kunt hem ook gebruiken om de benodigde stroomsterkte I te berekenen voor de elektrolyse van een bepaalde hoeveelheid ( = n/t ) water of productie van een bepaalde hoeveelheid waterstof.

Met die I en de gegeven U kun je dan het benodigde vermogen berekenen, of zo je wil de benodigde energie in kWh/mol.

Fred F. schreef:Het is maar net hoe je de wet van Faraday algebraïsch formuleert.

Je kunt hem ook gebruiken om de benodigde stroomsterkte I te berekenen voor de elektrolyse van een bepaalde hoeveelheid ( = n/t ) water of productie van een bepaalde hoeveelheid waterstof.

Met die I en de gegeven U kun je dan het benodigde vermogen berekenen, of zo je wil de benodigde energie in kWh/mol.

Dan vraag ik me wel af hoe je dat dan precies bedoelt, ik weet namelijk niet alle factoren die je voor die formule wel moet weten.

Er is geen probleem hoor. Probeer maar eens om met wet van Faraday te berekenen wat stroomsterkte I moet zijn voor elektrolyse van 1 mol/s water om 1 mol/s waterstof te genereren. Denk na over wat in dit geval de waarde van z is.

Je kunt de wet van Farady wel gebruiken om uit te rekenen hoeveel energie het kost om een bepaalde hoeveelheid waterstofgas te maken met elektrolyse, of welke stroomsterkte je nodig hebt om een bepaalde "waterstof-maak-snelheid" te halen, maar dat is geloof ik niet de vraag. Rianne, kun je precies uitleggen wat de vraag is en waar je allemaal rekening mee moet houden? Waarschijnlijk als je dit helder hebt voor jezelf, is het antwoord ook niet moeilijk meer.

De vraag was:

Ik heb op school de opdracht gekregen om te bereken hoeveel energie normale elektrolyse verbruikt.

Om 1 mol/s water te splitsen in 1 mol/s H₂ en 0,5 mol/s O₂ vereist volgens Faraday een stroomsterkte van 193000 A want z = 2.

Bij een voltage van 1.6 V betekent dit een benodigd vermogen van 1,6 V _* 193000 A = 309000 W = 309 kW = 0,086 kWh/s

Dus de elektrolyse van water kost in dit geval 0,086 kWh per mol water,

oftewel 0,086 kWh per mol H₂

of zo men wil 0,172 kWh per mol O₂.