Welche Faktoren wirken bei einer Wasserelektrolyse

Guten Tag,
ich beschäftige mich im Moment hobbymäßig mit der Wasserelektrolyse.
Ich habe vor, mir demnöchst ein paar kleine Solarzellen zu kaufen. Daher habe ic die Frage, wwas wichtiger ist. Die Spannung oder die Stromstärke.

Ebenfalls würde mich interessieren, wie ich die Elektrolyse beschleunigen kann und den Ertrag steigern.

Es gibt doch bestimmt ein paar Tricks.

MfG

Hallo,
zunächst von Elektrolyse habe ich keine große Ahnung, aber bei Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserelektrolyse)
gefunden, dass man etwa 1,9 V braucht. Normale Silicium-Solarzellen liefern, wenn sie vernünftig betrieben werden (also weder Kurzschluss noch Leerlauf) etwa 0,5 V Spannung (Um). Das heißt, man muss 4 gleiche Zellen in Reihe schalten. Gleich sollten sie deshalb sein, weil der Strom, der mit der Fläche skaliert und der Beleuchtungsstärke, durch alle 4 Zellen derselbe ist. Wenn die „Zellen“ eine höhere Spannung abgeben, also z. B. 12 V, dann sind es schon zu Modulen in Reihe geschaltete Zellen - bei Dünnschichtzellen kann man das nicht immer auf den ersten Blick sehen - und eigentlich nicht für die Elektrolyse zu gebrauchen.
Der Strom, den die Zellen abgeben hängt also auch von ihrer Größe ab. Der Strom, der für die Elektrolyse gebraucht wird, hängt auch von der Größe der Elektroden ab. Es gibt also viel zu optimieren…
Frohe Pfingsten

Servus ferra,
für die wasserelektrolyse ist vorallem die Stromstärke wichtig. Wobei die bei deinen Solazellen von einstrahl intensität abhängt.
Tipps und Tricks gibts zur Wasserelektrolyse. Wobei ich wissen sollte wie du dir den Versuch vorstellst.

PS: Was willst du eigentlich mit einer wasserelektrolyse? Ich hoffe nicht um Wasserstoff herstellen?! :smiley:

Hallo ferra,
erst einmal würde ich dir dazu raten eine möglichst hohe spannung aber auch hohe stromstärke zu nutzen beides sollte möglichst stark sein. ich schlage platinelektroden vor, da diese nicht rosten hilfreich wäre es vielleicht nach dem hoffmannscher zersetzungsapperat zu googlen. man kann auchnoch zu dem wasser verd. schwefelsäure geben um die leitfähigkeit des wassers zu erhöhen. ich hoffe ich konnte weiterhelfen

mfg Marcel

Halle,

danke erstmal für eure Hilfen.

Also natürlich möchte ich bei dieser Elektrolyse hauptsächlich Wasserstoff herstellen. :wink:

AN Platinelektroden habe ich auch schon gedacht. Aber diese erscheinen mir relativ teuer. Ich habe hier noch uralten Goldschmuck rumliegen, kann ich da nicht einfach auch eine Goldkette als Elektrode nehmen. Da Gold nicht oxidiert, sollte diese auch ihren Zustand nicht verändern.

Nun bleibt mir immernoch die Frage, ob ich lieber eine große Stromstärke oder eine größere Spannung nehme.
Ich denke, ich mache da mal ein Experiment.

Als Solarzellen hätte ich mir welche aus dieser Reihe ausgesucht:
http://www.conrad.de/ce/de/product/191254/SOLARZELLE…

MfG ferra

Hallo,

unter

http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserelektrolyse

findest du schon mal die wichtigsten Antworten auf deine Fragen in ausführlicher Form.

Kurz:

a. Die Stromstärke ist relevant.
b. Steigerung der Elektrolyse möglich durch Zugabe von etwas Säure, auch Kochsalz. Viele freie Ladungsträger (Ionen) erhöhen den Stofftransport und die Stromdichte somit letztlich auch die Effizienz.
c. Eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit lässt sich prinzipiell durch Temperaturerhöhung bewerkstelligen. Die Mobilität der Ladungsträger (Ionen) in der wässrigen Lösung nimmt mit steigender Temperatur zu.

Gruß

Tomcheck

Hallo ferra,
Goldschmuck müste normalerweise auch funktionieren aber ich habe es noch nicht selbst ausprobiert. Aber theoretisch gibt es keinen wiederspruch mein Lehrer sagte mir nur, das es angeblich mit platinelektroden besser gehen würde als mit normalen Leitern.
ich hoffe ich konnte ihnen helfen.
mfg marcel

Hallo ferra,

ich bin zwar kein Experte, aber soweit ich weiß ist für die Wasserelektrolyse eine bestimmte Mindestspannung nötig, die Zersetzungsspannung, die z.B. vom pH-Wert des Wassers und vom Elektrodenmaterial abhängt (Wikipedia). Eine Solarzelle liefert um die 0,5 V, was geringfügig vom Solarzellenmaterial (z.B.: c-Si, a-Si, CIGS, CdTe, DSSC) und der Sonneneinstrahlung abhängt. Ich würde einfach mal ein paar Solarzellen in Reihe Schalten bis es anfängt zu blubbern, vielleicht bei 2 V bzw. 4 Solarzellen. Die anderen Solarzellen kannst Du dann auch zu solchen Grüppchen verbinden und diese dann parallel schalten um den Strom zu erhöhen, bei konstanter Spannung. So kannst Du die Elektrolyse beliebig beschleunigen, denn die Zersetzungsrate hängt direkt von der Stromstärke ab.

Hier mal ne grobe Abschätzung:
Auf der Wikipediaseite über Wasserelektrolyse stand, dass man mit knapp 5 kWh 1 Kubikmeter Wasserstoffgas erzeugen kann. Wenn man diese Energie in einer Stunde „ernten“ wollte bräuchte man also 5000W/0.5V=10kA, was rund 2000 Solarzellen mit 5 A entsprechen würde, oder ca. 200 Solarzellen, wenn man zwei Tage Zeit hat für die Produktion des Kubikmeters H2 (bei 5 Stunden volle Sonne pro Tag).

Gruß,
Packo

Da kann ich dir leider nicht helfen