Grüner Wasserstoff wird mittels Wasserstoffelektrolyse in einem Elektrolyseur erzeugt. Typischerweise enthält ein Elektrolyseur (Elektrolyseapparat) zwei Elektroden, die mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (einem Elektrolyten) in Kontakt gebracht werden. Zwischen den Elektroden wird eine elektrische Spannung angelegt, so dass ein elektrischer Strom fließt. Die elektrische Stromstärke bestimmt direkt die pro Sekunde umgesetzten Stoffmengen. Die negative Elektrode wird als Kathode bezeichnet, die positive als Anode. An den Elektroden können neue chemische Substanzen entstehen, und es ist ebenfalls möglich, dass Elektrodenmaterial in die Lösung übergeht. Um dies zu vermeiden, können Elektroden aus bestimmten Edelmetallen gefertigt werden (z. B. aus Gold oder Platin) oder aus Graphit.

Häufig werden der Anoden- und Kathodenraum durch eine poröse Wand (ein Diaphragma, z. B. aus einem Harz bestehend, oder eine spezielle Membran) voneinander getrennt. Damit lässt sich beispielsweise verhindern, dass sich die entstehenden Gase miteinander vermischen. Allerdings behindert eine solche Membran auch mehr oder weniger den Stromfluss und kann auf diese Weise die umgesetzte Leistung reduzieren und/oder eine etwas erhöhte elektrische Spannung notwendig machen, was den Wirkungsgrad herabsetzt.

Bei der Wasser-Elektrolyse für die Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff wird die Leitfähigkeit des Wassers erhöht, indem bestimmte Säuren oder Basen (Laugen) beigegeben werden. (Verbreitet ist die alkalische Wasserelektrolyse nach dem Claude-Prozess.) An der Kathode entsteht Wasserstoff, an der Anode Sauerstoff, der vom Wasserstoff getrennt bleiben muss und ebenfalls genutzt werden kann. Um die Oxidation der Anode zu vermeiden, muss diese beispielsweise aus einem Edelmetall oder aus Nickel gefertigt sein.

Quelle: Dr. Rüdiger Paschotta. www.energie-lexikon.info. [Online] [Zitat vom 28.10.2021]
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