Électrolyse : Augmenter la performance

[vicmand]

Bonjour à tous

J'aimerais réaliser une électrolyse de l'eau, cependant, je me pose quelques questions théoriques et pratiques en rapport avec ce principe. De plus les informations sur le net sont sont pas foisonnantes...

Premièrement j'aimerais savoir quelles sont les meilleures électrodes à utiliser (sans utiliser de graphite), je pense qu'il faut deux fois le même métal pour éviter les réactions secondaires. J'ai du zinc en grande quantité mais ce métal se disloque dans l'eau la salissant très rapidement (Avec un haut courant). Est-ce que le cuivre est plus adapté pour ce genre de traitement ? ou un autre métal ?

Comme électrolyte j'utilise de l'eau (pure ou du robinet) ainsi qu'une quantité minime de soude (le nécessaire pour avoir un fort courant), est ce un bonne technique ?

Je voudrais aussi savoir si le fait d'avoir une surface d'électrodes importante est forcément utile alors qu'augmenter la concentration en soude s'avère plus simple pour augmenter le courant ? (J'utilise 10 plaques de zinc -découpées à la main quel travail ^^- de 4,5 par 13cm espacées de 1,6mm approximativement. Fabriquer de telles électrodes est très difficile, n'en utiliser que deux avec mettant 5 fois plus de soude me permettait d'avoir le même courant, mais ça n’altèrerait pas la production en gaz ?).

Dernière question, apparemment il n'y a que le courant électrique (la quantité d'électrons qui circulent) qui est proportionnel à la productions en gaz ? Cela qui signifie que si (avec un très bonne conductivité) j'arrive a avoir 18A avec 6V au lieu de 18A avec 12V je doublerais le rendement ? Et la production en gaz, tant que je ne passe pas sous ta tension de seuil, est exactement la même ?

Merci beaucoup
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[Tropique]

Bonsoir,

Comme électrolyte j'utilise de l'eau (pure ou du robinet) ainsi qu'une quantité minime de soude (le nécessaire pour avoir un fort courant), est ce un bonne technique ?

Oui, c'est ce qui est employé industriellement, ou de l'hydroxide de potassium

Je voudrais aussi savoir si le fait d'avoir une surface d'électrodes importante est forcément utile alors qu'augmenter la concentration en soude s'avère plus simple pour augmenter le courant ? (J'utilise 10 plaques de zinc -découpées à la main quel travail ^^- de 4,5 par 13cm espacées de 1,6mm approximativement. Fabriquer de telles électrodes est très difficile, n'en utiliser que deux avec mettant 5 fois plus de soude me permettait d'avoir le même courant, mais ça n’altèrerait pas la production en gaz ?).

Pour limiter les pertes par conduction, il faut essayer de limiter la densité de courant, donc l'augmentation de surface est une possibilité, mais il ne sert pas à grand chose d'augmenter indéfiniment, si la résistance est déjà proche de zéro les gains le seront aussi.
Le zinc est un métal trop réactif pour ces applications, on utilise industriellement diverses nuances d'acier inox.

Augmenter la concentration de l'électrolyte a le même résultat, mais avec la plupart des électrolytes, la conductivité diminue de nouveau passé une certaine concentration. Je ne sais pas si c'est le cas avec les hydroxides.

Dernière question, apparemment il n'y a que le courant électrique (la quantité d'électrons qui circulent) qui est proportionnel à la productions en gaz ? Cela qui signifie que si (avec un très bonne conductivité) j'arrive a avoir 18A avec 6V au lieu de 18A avec 12V je doublerais le rendement ? Et la production en gaz, tant que je ne passe pas sous ta tension de seuil, est exactement la même ?

Oui, seul le produit courant.temps influe sur la quantité électrolysée, il faut donc essayer de minimiser toutes les pertes supérieures au potentiel électrochimique strictement requis.
L'augmentation de T° est aussi un moyen efficace d'augmenter la conductivité d'un électrolyte.

[jiherve]

Bonsoir,
encore pour un moteur HHO ?
ATTENTION l 'électrolyse de l'eau c'est dangereux.
JR

[vicmand]

ok, merci. La soude semble vraiment efficace. L'avantage est surtout que je n'ai pas besoin d'acheter quoi que ce soit.

Intéressant, donc il vaudrait mieux que j'utilise une surface plus faible de métal mais sans utiliser de zinc. Et le cuivre, est il correct ?

C'est retenu, mon objectif étant de créer une résistance avec du fil ventilé pour que le courant ne dépasse pas le maximum de l'alimentation. La perte en chaleur dans la résistance ne previendra que de l'excédent de tension, j'aurais donc la même puissance "chimique". Pas de problème en ce qui concerne la température rapidement intouchable du système...

Merci beaucoup ! Mon système actuel produit entre 3 et 5 mL de dihydrogène et de dioxygène par seconde.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Intéressant, donc il vaudrait mieux que j'utilise une surface plus faible de métal mais sans utiliser de zinc. Et le cuivre, est il correct ?

Il vaut mieux ne pas diminuer la surface si cela a un impact sur la résistance de la cellule.

Je pense que le cuivre va polluer le bain, ce qui réduira l'efficacité par rapport à l'idéal. Il suffit d'essayer, si le bain se colore en vert/bleu, cela signifie que des ions Cu passent en solution, et qu'il est inutile de poursuivre.

[vicmand]

Oui effectivement mais le fait d'avoir deux fois plus de plaques n’induit pas un rendement double, donc mieux vaut essayer de faire une cellule bien faite à deux plaques et ajouter de la soude plutôt que de "puiser" mes ressources en métaux.

Il est extrêmement probable que le cuivre s'oxyde mais bon, j'essayerais (d'autant plus que je n'ai pas d'inox).

Une autre question me vient à l'esprit. La tension de seuil de l'électrolyse de l'eau étant de 1,47V (est-ce vrai ?) avec 12V 18A je produit à peu près 26W d'énergie chimique et près de 190W de chaleur... Mais si je met plusieurs électrolyseurs identiques en série, du moment que j'en met moins de 8, je peux augmenter considérablement le rendement et la production de gaz car chacun reçoit 18A et +1,47V ?

[Tropique]

L'inox se trouve partout, spécialement dans le ménager: couverts, casseroles, carrosseries d'électroménager, etc.

Une autre question me vient à l'esprit. La tension de seuil de l'électrolyse de l'eau étant de 1,47V (est-ce vrai ?) avec 12V 18A je produit à peu près 26W d'énergie chimique et près de 190W de chaleur..

Je n'ai pas vérifié le potentiel, mais entre 1 et 2V est le bon ordre de grandeur.
Idéalement, il faut essayer d'être aussi proche que possible du potentiel théorique, mais il y a deux soucis: quand les potentiels sont égaux, aucun courant ne peut circuler, et rien ne se produit, et en fonctionnement, même si on est au-dessus du potentiel théorique, des polarisations parasites viennent l'augmenter, soit par altération des électrodes, ou par des gradients de concentration à proximité. Donc, en pratique, il y a un minimum.
Mais 12V pour une seule cellule, c'est monstrueux, et il y a des choses à gagner. Cependant, ça ne sert pas à grand chose d'essayer de gratter les derniers %, parce que dans les 26W que tu crois récupérer, il n'y en a environ que 8 maximum dans l'énergie récupérable par combinaison de H2 et O2 obtenus.
L'électrolyse a un rendement énergétique éxécrable, et par conséquent ça ne sert à rien d'être trop parano sur les rendements.