HIDROGEN, EL COMBUSTIBLE DEL FUTUR?



Byadmin

HIDROGEN, EL COMBUSTIBLE DEL FUTUR?

CONCEPTE QUE ES TREBALLA

En aquest taller veurem com es pot trencar la molècula d’aigua fent servir energia elèctrica. Com a resultat del trencament s’obtenen dos gasos: hidrogen i oxigen. Quan aquests dos gasos es combinen de nou, alliberen energia i com a producte s’obté només aigua. Per això es considera que és una energia neta. Si la combinació es fa dins una cel·la electroquímica es pot obtenir electricitat de forma controlada.

DESCRIPCIÓ DEL TALLER

Es tracta d’un taller demostratiu en què en la primera part utilitzarem l’electricitat per trencar la molècula d’aigua i obtenir hidrogen i oxigen. Aquest procés és conegut com hidròlisi (de hydōr, aigua i lýsis, trencar) tot i que també es tracta d’una electròlisi (fer servir l’electricitat, elektron, per trencar). Veurem que la barreja d’aquests dos gasos és explosiva si hi ha una flama, pel que cal anar amb compte.

En la segona part del taller farem aquest mateix procés però en una cel·la, que separa per una part l’oxigen i per l’altra l’hidrogen. Aquests dos gasos s’acumulen en dos dipòsits.

A partir d’aquest moment ja no cal electricitat, pel que podem continuar sense estar connectats al corrent elèctric.

Utilitzant la mateixa cel·la, els dos gasos es tornen a combinar en un procés anomenat electròlisi inversa. Ara el que es forma és aigua i s’allibera energia elèctrica. En la cel·la l’hidrogen es separa en protons i electrons. Per això és necessari utilitzar un catalitzador. Els protons travessen una membrana que els posa en contacte amb l’oxigen, mentre que els electrons es veuen obligats a seguir un circuit. Al final del circuit, els electrons s’ajunten de nou amb els protons i l’oxigen per donar aigua.

El moviment d’electrons és el que anomenem corrent elèctric. Aquest corrent és capaç de fer funcionar un motor. Pot ser petit, com el que farem servir nosaltres, o molt gran, com el d’un cotxe o una indústria.

LÍNIES D’INVESTIGACIÓ RELACIONADES

Actualment s’està desenvolupant molta recerca en el camp de la química verda. Els seus objectius és trobar processos de síntesi més respectuosos amb el medi ambient. Una de les maneres és reduir la quantitat d’energia que cal per fer les reaccions, i estalviar reactius. Aquests objectius es poden aconseguir fent servir catalitzadors.

Al Departament de Química de la Facultat de ciències diversos grups treballen amb catalitzadors. El grup de catàlisi i sostenibilitat utilitza catalitzadors de ruteni i manganès que imitin processos que tenen lloc a la natura (biomimetització).

La recerca al Grup de Química Bioinspirada, Supramolecular i Catàlisi (QBIS-CAT) està dirigida a la síntesi de molècules que continguin ions metàl·lics de la primera sèrie de transició i que tinguin rellevància en biologia. També està interessat en dissenyar catalitzadors que permetin dividir la molècula d’aigua en O2 i H2, reproduint reaccions similars als que tenen lloc a la fotosíntesi.

El grup de catàlisi asimètrica utilitza metalls nobles per a la síntesi de productes d’alt valor afegit, com molècules que presentin activitat òptica i farmacològica. En aquestes síntesis s’utilitza CO i H2 per obtenir aldehids òpticament purs a partir d’olefines.


Fes clic per ampliar la imatge

Descarrega d’arxiu