Les plaques sinteritzades en pols de titani s'utilitzen habitualment com a elèctrodes de càtode i ànode a les cèl·lules d'electròlisi d'aigua per a la producció d'hidrogen, per convertir l'energia elèctrica en energia química, promoure l'electròlisi de l'aigua i generar hidrogen i oxigen.
El nombre necessari de plaques sinteritzades en pols de titani depèn del disseny de la cèl·lula d'electròlisi i de les condicions específiques d'aplicació. Aquí teniu un mètode d'estimació aproximada:
Suposant una velocitat de producció d'hidrogen d'1 metre cúbic per hora, en condicions estàndard de temperatura 273,15 K i pressió 101,325 kPa, la massa d'hidrogen produïda és d'aproximadament 0,08988 kg.
Segons la massa molar d'hidrogen, 1 metre cúbic d'hidrogen conté 4.481 mols d'hidrogen.
Per a l'elèctrode càtode, basat en la reacció 2H2O més 2e- → H2 més 2OH-, cada molècula d'hidrogen requereix 2 electrons per participar en la reacció de reducció. Per tant, per produir 1 mol d'hidrogen, es necessiten 2*6,02×10^23 electrons, que és igual a 1,204×10^24 electrons.
Suposant que la tensió de treball de la cèl·lula d'electròlisi és de 3 V i l'eficiència de l'electròlisi és del 80 per cent, la càrrega requerida per hora és:
Q = 1.204×10^24 × 3 V × 3600 s/h / 0.8 = 6.96×10^29 C/h
En aplicacions pràctiques, cal tenir en compte la vida útil de l'elèctrode, la superfície de l'elèctrode i els paràmetres de disseny de la cèl·lula d'electròlisi. Per exemple, una cèl·lula d'electròlisi comuna de 300 W normalment requereix diversos metres quadrats de plaques sinteritzades en pols de titani com a elèctrodes de càtode i ànode, i el nombre específic d'elèctrodes depèn del disseny i les condicions de funcionament de la cèl·lula d'electròlisi.
