Elektroliza vode je postopek, ki uporablja električni tok za razdelitev molekul vode na vodik in kisik. Pogosto se izvaja kot poskus v srednješolskih znanstvenih laboratorijih in je bil preučen kot metoda za pridobivanje vodikovega goriva. Od leta 2010 pa elektroliza vode ni našla široke komercialne ali industrijske uporabe. Postopek zahteva tri komponente: električni vir, dve elektrodi in vodo.
Pri elektrolizi se ne uporablja čista voda – čista voda zavira električno prevodnost. Da električni tok prehaja skozi vodo, ji je treba dodati snovi. Te snovi se raztopijo in tvorijo nekaj, kar imenujemo elektroliti.
Elektrolit je vsaka snov, ki prevaja elektriko. Elektroliti so sposobni prevajati elektriko, ker so sestavljeni iz električno nabitih atomov ali molekul, imenovanih ioni. Čeprav je voda sestavljena iz vodikovih in kisikovih ionov, ima molekula vode nevtralen električni naboj. Vodi se običajno doda sol ali nekaj kapljic kisline ali baze, da se tvori raztopina elektrolita.
Za oskrbo z električno energijo za elektrolizo vode se običajno uporabljajo baterije, enosmerni (DC) vir napajanja ali sončne električne plošče. Dve elektrodi sta povezani z električnim virom in potopljeni v posodo z vodo. Ko se uporabi električna energija, se molekule vode začnejo cepiti in tvorijo nestabilne ione vodika (H+) in hidroksida (OH-).
Vodikovi ioni, ki jim manjka elektron, so pozitivno nabiti. Migrirajo proti negativni elektrodi, kjer prosti elektroni tečejo v vodo. Tu vodikovi ioni pridobijo elektron, da tvorijo stabilne vodikove atome. Posamezni vodikovi atomi se združijo in tvorijo vodikove molekule (H2), ki mehurčkajo na površino. To reakcijo lahko izrazimo kot: 2 H+ + 2 e- → H 2.
Nasprotno pa hidroksidni ioni nosijo preveč elektronov. Migrirajo proti pozitivni elektrodi, kjer se dodatni elektroni odstranijo in potegnejo v električni tokokrog. Tako ostanejo molekule kisika in voda. To reakcijo lahko izrazimo kot: 4 OH-− 4 e- → O2 + 2H2O. Molekule kisika mehurčkajo na površje.
Čeprav je bila elektroliza vode v glavnem omejena na laboratorije, je uporaba vodika kot čistega vira energije prinesla ponovno zanimanje. Iskanje čistega vira energije za spodbujanje reakcije pa predstavlja praktične in okoljske skrbi. Elektroliza vode ni niti učinkovita niti poceni.
Stroški goriva so bili velika ovira. Vpliv proizvodnje električne energije na okolje je še en. Upoštevati je treba predvsem ogljikov dioksid, ki ga sproščajo termoelektrarne. Te okoljske in tehnološke težave se morda ne bodo izkazale za nepremostljive. Dokler jih ne premagamo, pa hidroliza vode ostaja nepraktičen vir za izpolnjevanje energetskih potreb družbe.