hoeveel elektrische energie is er nodig om een liter waterstof te produceren?

Wanneer je het andersom bekijkt: Hoeveel energie levert het op om water te maken uit waterstof en zuurstof dan heb je de zogenaamde Gibbs vrije energie voor de vorming van water (bij 1 bar en 25 graden). Dat is -237.14 kJ/mol voor vloeibaar water (wiki gibbs free energy). Het omzetten van vloeibaar water naar waterstof en zuurstofgas kost dan dus +237.14 kJ/mol.

een mol gas is ongeveer 22.4 liter. 1 liter gas is dus 0.0446 mol. Uit één mol water kun je één mol waterstofgas maken (H2O -> H2 + 1/2 O2). Dus het maken van 1 liter waterstofgas kost 237.14 kJ/mol x 0.0446 mol = 10.59 kJ

10,8*10^6 J/m3 ofwel 10,8*10^3 J/liter. Gelijk aan de verbrandingswarmte.
(Binas tabel 28)

Uitgaande van een molair volume (Vm) van 24,8 l/mol (25C en p=p0) bevat 1l waterstof gas ongeveer 40 mmol (n = 1/Vm).

Waterstof word gevormd in de volgende half reactie:
2 H2O+ 2 elektronen -> H2 (g) + 2OH-
Dus per mol waterstof gas moeten 2 mol elektronen worden geleverd. Voor 1l gas is dat dus 80 mmol.

Elektrische energie word gegeven door E = P*t en P = U*I samen E = U*I*t. I*t is eigenlijk een hoeveelheid lading (Q).
80 mmol is in een totale lading van ongeveer 5590C (n*Na*e ).

Om water elektrolytisch te splitsen is ideal 1,23 V nodig. Dus dat is ongeveer 6,8 kJ (E = U*Q). In werkelijkheid is 1,9 V nodig om water te splitsen dus dan is er ongeveer 10,6 kJ nodig.