La production d’hydrogène par électrolyse de l’eau repose sur la décomposition électrolytique de l’eau en hydrogène et en oxygène. Ce procédé convertit l’énergie électrique en énergie chimique.

• Le composant central est un électrolyseur équipé d’une anode, d’une cathode et d’un électrolyte, qu’il s’agisse d’un électrolyte aqueux ou d’un électrolyte solide.
• Après l’application d’un courant continu, les molécules d’eau gagnent des électrons à la cathode et subissent une réduction pour produire de l’hydrogène gazeux. Réaction à la cathode : 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻.
• À l’anode, les molécules d’eau perdent des électrons et subissent une oxydation pour produire de l’oxygène gazeux. Réaction à l’anode : 2H₂O − 4e⁻ → O₂↑ + 4H⁺.
• La réaction globale est 2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑. L’électrolyte conduit les ions et permet la continuité des réactions électrochimiques.

Une alimentation stable en courant continu est nécessaire pour fournir l’énergie électrique à l’électrolyse.

Le choix de l’électrolyte influence l’efficacité de la réaction. Les types courants comprennent l’électrolyte alcalin, la membrane échangeuse de protons et l’électrolyte à oxyde solide.

La température et la pression de fonctionnement sont ajustées selon le type d’électrolyte afin d’optimiser l’efficacité de l’électrolyse et la pureté du gaz.