Điện phân nước là gì? Đây là công nghệ tiên tiến giúp phân tách nước thành khí hydro và oxy, mở ra nhiều ứng dụng vượt trội từ chăm sóc sức khỏe đến sản xuất năng lượng sạch. Từ nước ion kiềm đến hydro xanh – công nghệ này đang góp phần thay đổi cách chúng ta xử lý nước và tiếp cận năng lượng tái tạo. Trong bài viết này, Công ty Môi Trường Sowato Việt Nam sẽ chia sẻ chi tiết về cơ chế hoạt động, ứng dụng thực tế và các giải pháp điện phân nước hiệu quả. Cùng khám phá ngay sau đây!
Điện phân nước là gì?
Khái niệm:
Điện phân nước là quá trình sử dụng điện năng để phân tách phân tử nước (H₂O) thành khí hydro (H₂) và oxy (O₂). Phản ứng này xảy ra khi dòng điện đi qua nước có chứa chất điện ly, tại hai điện cực sẽ xảy ra các phản ứng oxy hóa và khử tạo ra khí.
Nguồn gốc:
Công nghệ này xuất hiện từ năm 1800 do hai nhà khoa học Nicholson và Carlisle phát hiện. Sau đó, định luật Faraday ra đời đã đặt nền móng lý thuyết cho quá trình điện phân. Từ thế kỷ 19, điện phân nước được ứng dụng trong y tế, hàng không và ngày nay tiếp tục mở rộng sang năng lượng sạch và xử lý nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất điện phân
1. Điện cực và chất xúc tác
-
Điện cực phổ biến: platinum (hiệu suất cao nhưng đắt), nickel (kinh tế hơn).
-
Chất xúc tác như oxit kim loại giúp giảm năng lượng kích hoạt, tăng tốc độ phản ứng. Các loại phủ nano có thể nâng hiệu suất lên đến 15% nhưng chi phí sản xuất còn cao.
2. Chất điện ly và điều kiện vận hành
-
Sử dụng NaOH hoặc KOH để tăng độ dẫn điện.
-
Nhiệt độ lý tưởng: 60–80°C.
-
Nồng độ điện ly 20–30% là phù hợp cho hiệu quả cao nhất.
-
Thực tế điện áp cần thiết >1.5V vì có tổn thất năng lượng từ quá áp và điện trở.
3. Hiệu suất điện phân
Hiệu suất phụ thuộc vào tổn hao điện năng tại điện cực và trong dung dịch. Các nghiên cứu chỉ ra rằng tổn thất có thể lên tới 30%, do đó cải tiến vật liệu và hệ thống là điều cần thiết.
Ứng dụng nổi bật của công nghệ điện phân nước
1. Máy lọc nước ion kiềm
-
Tạo ra nước ion kiềm (pH 8.5–11.5) giúp trung hòa axit và chống oxy hóa.
-
Nước ion axit (pH 2.5–6.5) dùng để khử khuẩn.
-
Được sử dụng phổ biến trong gia đình, phòng khám, spa.
2. Sản xuất năng lượng sạch
-
Tạo hydro xanh làm nhiên liệu cho xe điện, pin nhiên liệu và các hệ thống lưu trữ năng lượng.
-
Oxy công nghiệp từ điện phân dùng trong y tế, luyện kim, hàn cắt kim loại.
3. Xử lý nước và môi trường
-
Tạo ra Javen (NaClO) để khử trùng nước thải và nước hồ bơi.
-
Ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp để loại bỏ kim loại nặng, vi sinh và chất hữu cơ độc hại.
-
Là giải pháp thân thiện với môi trường, thay thế hóa chất độc hại.
Giải pháp điện phân nước hiệu quả từ Sowato
1. Tiền xử lý nước đầu vào
-
Loại bỏ cặn, kim loại nặng, tạp chất bằng hệ thống lọc cát, than hoạt tính, màng UF.
-
Giúp tăng tuổi thọ điện cực và giảm chi phí vận hành đến 20%.
2. Tối ưu hóa hệ thống điện phân
-
Dùng điện cực hiệu suất cao như nickel phủ oxit.
-
Duy trì nồng độ KOH 25%, nhiệt độ ổn định.
-
Hệ thống điều khiển tự động giúp tăng hiệu suất đến 85%.
3. Thiết bị hỗ trợ và kiểm soát chất lượng
-
Thiết bị đo pH, độ dẫn điện và ORP giúp theo dõi chất lượng nước sau điện phân.
-
Phù hợp cho cả gia đình và hệ thống công nghiệp lớn.
Lợi ích của điện phân nước
1. Đối với năng lượng và môi trường
-
Hướng tới mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050.
-
Giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
-
Ứng dụng cùng điện mặt trời, gió để tạo ra năng lượng bền vững.
2. Đối với sức khỏe
-
Nước ion kiềm giúp chống oxy hóa, cải thiện hệ tiêu hóa, hỗ trợ phòng ngừa bệnh mãn tính.
-
Trong xử lý nước, điện phân giúp giảm 80% vi khuẩn, hạn chế dùng hóa chất, an toàn cho người sử dụng và hệ sinh thái.
Kết luận
Điện phân nước là gì không chỉ là một khái niệm kỹ thuật, mà là một bước tiến trong cải thiện chất lượng cuộc sống và phát triển năng lượng sạch. Với kinh nghiệm và giải pháp tối ưu, Công ty Môi Trường Sowato Việt Nam sẵn sàng đồng hành cùng khách hàng trong việc triển khai các thiết bị điện phân nước phục vụ cho gia đình, y tế và công nghiệp.
👉 Bạn đang cần tư vấn lắp đặt máy lọc nước hydrogen hoặc hệ thống điện phân công nghiệp?
Liên hệ ngay với Sowato để được hỗ trợ chi tiết và chuyên sâu!
Website: https://sowato.vn/
Hotline: 0933357268
Địa chỉ: 143 Tây Sơn, P. Tân Quý, Q. Tân Phú, TP. HCMVPDD: 45A Cửu Long, P2, Tân Bình, TP. HCM