Celda Tec: Una forma de minimizar la contaminación por la quema de hidrocarburos

La quema de hidrocarburos ha sido de gran impacto al medio ambiente causando calentamiento global entre otros estragos. Mediante el proyecto de la celda de hidrógeno, se logró disminuir la contaminación emanada por la quema de hidrocarburos ya que son sustituidos por la energía que se obtiene al separar el hidrógeno del agua. Esto genera gran impacto tanto económico como ambiental debido al uso de un combustible amigable al medio ambiente y siendo más accesible al público.

Elaborar una celda de hidrógeno para disminuir la contaminación que generan los hidrocarburos, aprovechando, mediante la electrolisis, el hidrógeno convirtiéndolo en un combustible accesible al público.

El objetivo principal de la celda de hidrógeno es aprovechar el hidrógeno del agua para convertirlo a un combustible amigable al medio ambiente y evitar el exceso de quema de hidrocarburos que generan contaminación. Este mismo ayuda en el aspecto económico debido a la accesibilidad que se tiene para generar este combustible a comparación de los combustibles fósiles.

El hidrógeno puede ser producido mediante las tres formas convencionales de suministro energético: hidrocarburos (carbón, gas natural, petróleo, etc.), reactores nucleares y energías renovables tales como solar, eólica, térmica, hídrica, biomasa, etc. Actualmente el 96% de la producción mundial de hidrógeno se realiza mediante combustibles fósiles, mientras que el 4% restante se lleva a cabo a través de electrolisisde agua. Gran parte del hidrógeno es producido mediante reformado de gas natural (el cual es principalmente metano) y otros combustibles.

En el siguiente diagrama podemos ver el funcionamiento y la estructura de una celda de hidrógeno.

Los reactivos son el hidrógeno y el oxígeno en su estado gaseoso. Y con ayuda de un catalizador reaccionan y producen agua. La energía liberada por la reacción en forma de electrones libres circula por la membrana de intercambio y el flujo de electrones es la corriente que produce la celda de hidrógeno. Los subproductos de la reacción son las más moléculas de hidrógeno y oxigeno que no reaccionaron.

El método para el proyecto es:

·         Construir la estructura de la celda

·         Colocar la membrana de intercambio de electrones

·         Colocar el catalizador

·         Colocar los electrodos

·         Suministrar hidrógeno al ánodo

·         Suministrar oxígeno al cátodo

·        Conectar un circuito externo para el flujo de los electrones de ánodo a cátodo

La energía eléctrica se puede generar a partir de muchos métodos. Esta consiste en transformar alguna clase de energía (química, cinética, térmica, lumínica, nuclear, solar entre otras), en energía eléctrica.

Uno de los dispositivos más usualmente usados para alimentar dispositivos eléctricos son las baterías. Dichas baterías se pueden construir de diferentes materiales y comparten el mismo principio básico de funcionamiento.

Una celda, célula o pila de combustible es un dispositivo electro-químico de generación de electricidad similar a una batería, que se diferencia de esta en estar diseñada para permitir el re-abastecimiento continuo de los reactivos consumidos. Esto permite producir electricidad a partir de una fuente externa de combustible y de oxígeno, en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de energía de una batería. Además, la composición química de los electrodos de una batería cambia según el estado de carga, mientras que en una celda de combustible los electrodos funcionan por la acción de catalizadores, por lo que son mucho más estables.

Existen diferentes tipos de baterías según su constitución tales como:

-De membrana de intercambio protónico

-De metanol

-Alcalinas

-Ácido fosfórico

-Carbonato fundido

-De óxido solido

Un tipo de batería muy particular es la celda de hidrógeno que no es contaminante debido a que los residuos del proceso de oxidación son gases como el agua.

¿Es esta celda de hidrógeno algo nuevo? La respuesta a esta pregunta es un rotundo no. Este tipo de proyecto lleva tiempo que se realizó, pero nunca se le toma la atención debida a lo que realmente importa y que nos ayuda.

¿Es esta la respuesta a todos nuestros futuros problemas de contaminación? Puede ser, pero no es la única propuesta para mejorar el medio ambiente y la economía que se ha propuesto hasta la fecha. Como mencionábamos anteriormente, existen otro tipo de energías ecológicas y renovables, pero este, a fin de cuentas, es un artículo para divulgar lo que tiene que ser visto por los demás.

Lo que queremos obtener como resultados no es que solo aprendamos a realizar un bonito experimento para economizar o ser más amigables con el medio ambiente, sino crear conciencia al respecto de que se pueden hacer y mejorar cosas día con día para tener un mejor futuro. Rápidamente estamos acabando con nuestro hogar y debemos actuar lo más pronto posible antes que sea más tarde de lo que ya es. Esperamos que encuentren de provecho este artículo y sea un incentivo a impulsar a ese científico dentro de ti.