La energía del hidrógeno

SOBRE LA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL

Imagínate una ciudad con el aire completamente limpio, donde los buses, camiones, taxis, motos y autos particulares solo expulsaran vapor de agua y fueran silenciosos… Para lograr esto tendríamos que emplear menos combustibles como el carbón, el gas natural y el petróleo, pues todos ellos contaminan el ambiente, unos más que otros.

Esta actividad te permitirá conocer una fuente alternativa de energía basada en la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno, un método muy novedoso que permite producir hidrógeno mediante fuentes tradicionales o renovables como la energía eólica o solar.

¿Qué necesito?

  • Una batería de 9 voltios

  • Dos lápices No. 2

  • Una pizca de sal de cocina

  • Un cuadrado de cartón paja de 15 cm

  • Alambre para electricidad (de cobre)

  • Un vaso pequeño de vidrio

  • Agua

¿Cómo lo hago?

  1. Toma cada lápiz y corta con cuidado las partes metálicas que sostienen el borrador.

  2. Saca punta a cada lápiz por ambos extremos.

  3. Corta el cartón paja de modo que puedas cubrir con él la parte superior del vaso.

  4. Presiona los dos lápices contra el cartón hasta que lo atraviesen, separados 2,5 cm uno del otro.

  5. Llena el vaso con agua y disuelve la sal.

  6. Ubica el cartón con los lápices sobre el vaso. Emplea el alambre de cobre para conectar los polos de la pila a los lápices de grafito, como se muestra en el dibujo.

  7. Sostiene la pila y los lápices con la mano. En las puntas sumergidas de los lápices de ambos montajes podrás observar lo mismo. ¿Qué ves? ¡Sí! Son burbujas, unas de hidrógeno y otras de oxígeno. ¡Estás fabricando hidrógeno y oxígeno!

¿Qué hay detrás?

El proceso que acabas de realizar se llama “electrólisis del agua”, y consiste en separar las partes que conforman un compuesto mediante electricidad (electro: electricidad; lisis: separación). Al hacerle electrólisis al agua, separaste los componentes de la molécula del agua (H2O) y formaste hidrógeno (H2) y oxígeno (O2), los cuales pueden aprovecharse como fuente de energía para vehículos, casas, equipos electrónicos, entre otros. ¿Cómo? Utilizando celdas de combustible en las que el hidrógeno se quema por la presencia del oxígeno, para generar vapor de agua y energía eléctrica.

El proceso de electrólisis puede dividirse en dos partes: la generación de una corriente eléctrica y la formación de hidrógeno y oxígeno en las puntas sumergidas de los lápices. Cuando conectamos la pila a los lápices ocurren cosas bastante curiosas en los extremos sumergidos: en el que está conectado al polo negativo los electrones bombardean las moléculas de agua permitiendo la separación del hidrógeno (H2), mientras que el que está conectado al polo positivo recibe electrones provenientes del agua que separan el oxígeno (O2).

Otra cosa que puedes observar es que se genera mayor cantidad de hidrógeno que de oxígeno: las burbujas del polo negativo (hidrógeno) son más visibles y numerosas. En este caso, por cada molécula de oxígeno producida (O2) se generan dos de hidrógeno (2 H2).