Importance of Electrode Tailoring in the Coupling of Electrolysis with Renewable Energy

In this work, it has been evaluated how the performance of an electrolyzer, used to treat a clopyralid waste and directly powered without regulation by a battery, is influenced by the electrodes resistance. Electrolyzers were equipped with electrodes consisting of the same boron-doped diamond (BDD) coating deposited on different substrate (Si, Ta and Nb). The results expose great differences despite using the same coating. Faster removal rates were attained with Ta- and Nb-BDD electrodes. The amount of energy required to attain the same removal efficiency showed great differences. Up to 1.95 mg/Wh of pesticide were removed when using Si, compared to 2.14 mg/Wh removed with Ta. Furthermore, the quantity and strength of the generated oxidants were also quite different. 86.78 mmol of oxidants were needed to remove a gram of pesticide with Ta-BDD and 30.57 mmol with Si-BDD. Therefore, the electrode resistance is an important aspect that must be considered in order to get a suitable design of energy storage systems that allow the green photovoltaic powering of electrochemical technologies using conventional batteries as a booster to ensure a continuous operation.En este trabajo se ha evaluado cómo el rendimiento de un electrolizador, utilizado para tratar un residuo de clopiralida y alimentado directamente sin regulación por una batería, está influenciado por la resistencia de los electrodos. Los electrolizadores estaban equipados con electrodos que consistían en el mismo recubrimiento de diamante dopado con boro (BDD) depositado en diferentes sustratos (Si, Ta y Nb). Los resultados exponen grandes diferencias a pesar de utilizar el mismo recubrimiento. Se lograron velocidades de eliminación más rápidas con electrodos de Ta- y Nb-BDD. La cantidad de energía requerida para lograr la misma eficiencia de remoción mostró grandes diferencias. Se eliminaron hasta 1,95 mg/Wh de pesticida al usar Si, en comparación con 2,14 mg/Wh eliminados con Ta. Además, la cantidad y la fuerza de los oxidantes generados también fueron bastante diferentes. 86. Se necesitaron 78 mmol de oxidantes para eliminar un gramo de plaguicida con Ta-BDD y 30,57 mmol con Si-BDD. Por lo tanto, la resistencia de los electrodos es un aspecto importante que se debe considerar para lograr un diseño adecuado de sistemas de almacenamiento de energía que permitan la alimentación fotovoltaica verde de tecnologías electroquímicas utilizando baterías convencionales como refuerzo para garantizar una operación continua