L’elettrolisi è un processo di trasformazione dell’energia elettrica in energia chimica. Durante il processo di elettrolisi, l’acqua è esposta a una corrente diretta a basso voltaggio tra gli elettrodi, generando un campo magnetico. Le molecole di cloruro di sodio (NaCl) sono quelle che compongono il sale da cucina.
Una pila elettrica è un dispositivo che produce energia elettrica da energia chimica liberata da una reazione redox spontanea; è costituito da due semicelle, una di ossidazione e una di riduzione, che sono collegate attraverso un filo conduttore per verificare il passaggio di corrente.
Al catodo di una cella voltaica, un ione di Cu2+ viene ridotto dai due elettroni ad un atomo di Cu, che si deposita sul catodo. La differenza di potenziale (ddp) consente agli elettroni di passare da atomi di Zn agli ioni di Cu2+ attraverso un circuito esterno.
Gli elettroni si muovono nel circuito nel senso opposto alla corrente elettrica convenzionale, ovvero dal polo negativo della batteria al polo positivo.
Il voltametro di Hoffmann è stato sviluppato da August Wilhelm von Hofmann (1818–1892) e viene utilizzato per elettrolizzare l’acqua. Il cilindro centrale è aperto in cima per consentire l’aggiunta di acqua e un composto ionico, per migliorarne la conduttività.
In media, per produrre un chilogrammo di idrogeno, il metodo tradizionale richiede tra i 50 e i 65 kilowattora di energia. Un elettrolizzatore ad acqua perfetto con un’efficienza del 100% consuma 39,4 kilowattora per chilogrammo di idrogeno.