HIDROGENOEl combustible más prometedor

El problemaMillones de toneladas por día de petróleo,

gas y carbón son utilizadas en el transporte, la industria y la calefacción, y los desechos de su combustión son arrojados a la atmósfera en forma de polvo, humo y gases. Estos gases, como el dióxido de carbono, son los responsables del efecto invernadero que provoca el aumento de la temperatura del planeta. De continuar esta situación, en algunas décadas la Tierra sufrirá un colapso climático que pondría en riesgo la vida de millones de personas.

La soluciónFrente a este panorama, científicos y

ambientalistas de todo el mundo insisten en la necesidad de reemplazar los hidrocarburos por otras fuentes de energía, abundantes en la naturaleza, renovables, económicas y, por supuesto, no contaminantes: Hidrógeno (H)

El H es el elemento más abundante del universo. Pero en la Tierra no existe en forma libre, es decir, es abundante pero en combinación con otros compuestos, como el agua, la biomasa, el gas natural, el petróleo, el carbón.

¿Pero como aprovecharlo?Se podrían utilizar baterías de acido-plomo

pero estas contaminan al medio ambiente, lo que nos motiva a buscar nuevas alternativas que sean menos agresivas con el entorno. El caso mas prometedor es el de la pila o celda de combustible.

Celda o pila de combustibleUna celda de combustible es, básicamente, una batería,

pero en ella las sustancias químicas que se oxidan y se reducen se introducen desde afuera. Mientras ingrese H por un lado, y oxígeno por el otro, puede seguir produciendo electricidad en forma indefinida.

 El hidrógeno fluye hacia el ánodo donde un catalizador como el platino facilita su conversión en electrones y protones (H+). Estos atraviesan la membrana electrolítica para combinarse con el oxígeno y los electrones en el lado del cátodo (una reacción catalizada también por el platino). Los electrones, que no pueden atravesar la membrana de electrolito, fluyen del ánodo al cátodo a través de un circuito externo y alimentan nuestros dispositivos eléctricos.

Nuestras actividadesEn nuestro proyecto intentamos conseguir

hidrogeno por medio de los proveedores oficiales pero estos no pudieron ayudarnos por la falta de las medidas de seguridad necesarias por lo tanto intentamos producirlo nosotros mismos, para lo cual investigamos diferentes posibilidades.

Obtención por medios químicosAprovechando la reacción de un acido con un metal

(en nuestro caso acido clorhídrico, también conocido como acido muriático y zinc en estado lo más puro posible). El acido es fácil de conseguir, ya que se utiliza como decapante para soldar y el zinc lo obtuvimos de pilas en desuso. La reacción, en condiciones de laboratorio produjo hidrogeno en forma instantánea en una reacción bastante violenta y que desprendió gran cantidad de calor, por lo que, en el futuro trabajaremos en la fabricación de elementos que permitan realizar este sistema de producción de forma mas eficiente y segura.

Reacción de acido clorhídrico (CHI) y zinc (Zn)Es un fenómeno o reacción denominado de

oxido –reducción.El zinc al entrar en contacto con el acido clorhídrico se oxida, y a la inversa el acido

La ecuación de la reacción es esta :Zn + 2HCl = Cl2Zn + H2 (gas)

Obtención por electrolisis del aguaEste es el proceso más prometedor ya que se puede

realizarse de una forma más limpia y segura. Comenzamos construyendo un rudimentario electrolizador de pequeñas dimensiones, por ende de poca capacidad de producirlo, pero conectado primero a una fuente que proveía corriente continua a 12 V y 0,15 A en forma constante producía suficiente cantidad de hidrogeno para que nuestra pila generara un tensión de 1,5 V y una potencia es un máxima de 0,07 W (recordar que nuestra celda es un modelo didáctico de 45 x 45 mm). lo que permitió que el motor de exhibición girara a un número interesante de r.p.m.

Obtención por una placa solarPor último, como también contábamos con

una placa solar, reemplazamos la fuente por este elemento que produjo en horas de sol pleno más de 18 V de C.C lo que permitió el funcionamiento de la pila de combustible en forma continua y eficiente.

Resultados de las pruebas

30 M

in1

H1,

5 H

2 H2,

5 H

3 H3,

5H 4 H4,

5H 5 H5,

5 H

6 H

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

FuenteReaccion QuimicaPlaca Solar

ConclusiónEn esta primera etapa logramos comprobar que el hidrogeno funciona

como combustible con las siguientes ventajas: El proceso es limpio El escape exhala agua El proceso no tiene partes móviles Es relativamente sencillo

Los inconvenientes que hemos detectado son los siguientes:  Dificultad de almacenamiento Lo fácilmente inflamable que es el hidrogeno Lo que hasta ahora dificulta su uso es el costo de las pilas de

combustible Como línea de trabajo a continuar tenemos definidas las siguientes

construcción de un sistema de almacenamiento de hidrogeno con su respectivo sistema de mensura.