استخدام الألواح الكهروضوئية في تحليل المياه

​

^مقدمة:

تحليل المياه هو عملية فصله إلى عناصره الأساسية المكونة له (الهيدروجين والأوكسجين) بهدف الحصول على كل منهما بشكل منفصل واستخدامهما في تطبيقات مختلفة، وتتم عملية تحليل الماء بتمرير تيار كهربائي بين قطبين مغموسين في الماء، ويمكن الحصول على هذا التيار من الألواح الكهروضوئية وتستخدم هذه العملية بشكل خاص للحصول على غاز الهيدروجين الذي يستخدم كوقود في مجالات عديدة.^

**نظام تحليل الماء باستخدام الطاقة الشمسية:**

& يتألف جهاز تحليل الماء من وعاء عازل زجاجي يحتوي بداخله الماء الذي سيتم تحليله، وأقطاب كهربائية أو صفائح وتصنع غالباً من معدن خامل (البلاتينيوم، الإيريديوم) تغمس في الماء وينتقل التيار الكهربائي من خلالها فيتجمع الهيدروجين عند القطب السالب (عند مكان دخول الالكترونات) والاوكسجين عند القطب الموجب، والمعادلة المعبرة عن التفاعل هي:

وتكون كمية الهيدروجين المتشكل ضعف كمية الأوكسجين، وتتبع الكميتان إلى كمية التيار الكهربائي المار في الماء.

يحتاج التفاعل إلى فرق كمون كهربائي قدره 1.23 فولت، ومن أجل القيام بعملية التحليل الكهربائي يجب توفر طاقة كهربائية أكبر من هذه القيمة ويتم وصل عدد من الخلايا الشمسية معاً على التسلسل للحصول على جهد يتجاوز هذه القيمة الحدية، كما أنه يجب مراعاة إضافة مادة (ملح، حمض، أو أساس) من أجل الحصول على محلول ناقل أفضل من الماء النقي الذي يعتبر ناقل سيء للكهرباء، ويبين الشكل التالي مخطط لجهاز تحليل الماء باستخدام الطاقة الشمسية.

 الشكل 1: جهاز تحليل الماء بالطاقة الشمسية  

وبما أن استخدام هذا النظام يكون من أجل إنتاج الهيدروجين بشكل أساسي، تعرف كفاءة هذا النظام بنسبة طاقة الهيدروجين الناتجة عن عملية التحليل إلى الطاقة

​