Sobre a eletrólise de água no coração da estratégia de descarbonização da Europa, os primórdios desta tecnologia, e uma demonstração do fenómeno

Esquema do fenómeno de eletrólise de água.

A aposta política na eletrólise de água para atingir a descarbonização:

A transição da Europa para um sistema energético descarbonizado está em marcha. (...) A realização da transição energética na UE exigirá hidrogénio em grande escala.

[Este] combustível oferece um vetor de energia versátil, limpo e flexível para essa transição. Embora o hidrogénio não seja a única alavanca de descarbonização, é uma alavanca essencial entre um conjunto de outras tecnologias. Torna possível a integração em larga escala de energias renováveis, pois permite que os produtores de energia convertam e armazenem energia como gás renovável. Pode ser usado para distribuição de energia entre setores e regiões e como reserva para energias renováveis. Ele fornece uma maneira de descarbonizar segmentos de energia, transporte, edifícios e indústria, que de outra forma seriam difíceis de descarbonizar.

(...) Quer a produção central de hidrogénio a partir da eletrólise quanto as soluções descentralizadas que proporcionam estabilidade à rede devem ser incentivadas adequadamente.

(...) Atualmente, os eletrolisadores estão disponíveis para pequena escala (<1 MW), encontrando-se em andamento projetos de demonstração para escalas maiores (até 10 MW). (...) Para produzir hidrogénio [verde] em grande escala, as empresas devem ampliar suas operações de eletrólise para níveis comerciais e provar (...) produzir hidrogénio de baixíssima intensidade de carbono em grande escala nos próximos dez anos.

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Fonte: Hydrogen Roadmap Europe - A sustainable pathway for the European Energy Transition, Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking, 2019

Os primórdios da eletrólise de água: 

A publicação de Alessandro Volta sobre a sua invenção da bateria em 1800 abriu uma era na ciência. Ao aprender sobre o trabalho de Volta (...) William Nicholson e Anthony Carlisle imediatamente construíram pilhas voltaicas de discos de prata de meia coroa, pedaços de zinco e papelão embebido em água salgada. Quando eles inseriram fios de platina das pontas de sua pilha num prato de água, o gás hidrogénio foi gerado num fio e o gás oxigénio no outro. Nicholson anunciou os resultados no seu diário (Nicholson's Journal) antes que o mundo soubesse sobre a bateria pelo seu inventor.

(...) Nesse entretanto [1840], Michael Faraday, em colaboração com Whitlock Niche, desenvolveu os termos 'elétrodo; 'eletrólise; e 'eletrólito' e, com William Whewell, 'ião, "catião", anião,' 'cátodo' e 'ânodo' para a nova ciência eletroquímica.

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Fonte:  J.L. Heilbron, The Oxford Companion to the History of Modern Science, Oxford University Press, 2003

Alessandro Volta inventou um "candeeiro electrolítico", que ilumina pela queima 

de oxigénio e hidrogénio gerados por eletrólise de água.

No mesmo período, por volta de 1800 (algumas pessoas dizem que foi um pouco mais tarde), Johann Wilhelm Ritter (1776-1810), um químico, físico e filósofo alemão, realizou o mesmo experimento que W. Nicholson e A. Carlisle independentemente. Há quem considere que foi ele quem criou o primeiro eletrolisador.

(...) Em 1888, Dimitry Lachinov (1842-1902), físico, eletricista e inventor russo, iniciou a era industrial da eletrólise da água desenvolvendo a primeira máquina com numerosos eletrodos bipolares, separados por folhas de pergaminho, num tanque de ferro, e foi capaz de coletar os gases pressurizados. 

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Fonte:  M.-C. Pera, D. Hissel, H. Gualous, C. Turpin, Electrochemical Components, John Wiley & Sons, 2013 

Demonstração da eletrólise de água: