HIDRÓGENO, ¿EL COMBUSTIBLE DEL FUTURO?



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HIDRÓGENO, ¿EL COMBUSTIBLE DEL FUTURO?

CONCEPTO A TRABAJAR

En este taller veremos cómo se puede romper la molécula de agua utilizando energía eléctrica. Como resultado de la rotura se obtienen dos gases: hidrógeno y oxígeno. Cuando estos dos gases se combinan de nuevo, liberan energía y como producto se obtiene sólo agua. Por ello se considera que es una energía limpia. Si la combinación se hace dentro de una celda electroquímica se puede obtener electricidad de forma controlada.

DESCRIPCIÓN DEL TALLER

Se trata de un taller demostrativo en el que en la primera parte utilizaremos la electricidad para romper la molécula de agua y obtener hidrógeno y oxígeno. Este proceso es conocido como hidrólisis (de hydōr, agua i lýsis, romper) aunque también se trata de una electrólisis (usar la electricidad, elektron, para romper).Veremos que la mezcla de estos dos gases es explosiva si hay una llama, por lo que hay que tener cuidado.

En la segunda parte del taller haremos este mismo proceso pero en una celda, que separa por una parte el oxígeno y por el otro el hidrógeno. Estos dos gases se acumulan en dos depósitos.

A partir de este momento ya no hace falta electricidad, por lo que podemos continuar sin estar conectados a la corriente eléctrica.

Utilizando la misma celda, los dos gases se vuelven a combinar en un proceso llamado electrólisis inversa. Ahora lo que se forma es agua y se libera energía eléctrica. En la celda el hidrógeno se separa en protones y electrones. Por ello es necesario utilizar un catalizador. Los protones atraviesan una membrana que los pone en contacto con el oxígeno, mientras que los electrones se ven obligados a seguir un circuito. Al final del circuito, los electrones se juntan de nuevo con los protones y el oxígeno para dar agua.

El movimiento de electrones es lo que llamamos corriente eléctrica. Esta corriente es capaz de hacer funcionar un motor. Puede ser pequeño, como el que utilizaremos nosotros, o muy grande, como el de un coche o una industria.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN RELACIONADAS

Actualmente se está desarrollando mucha investigación en el campo de la química verde. Su objetivo principal es encontrar procesos de síntesis más respetuosos con el medio ambiente.

Una de las maneras es reducir la cantidad de energía que se necesita para hacer las reacciones, y ahorrar reactivos. Este objetivo se pueden conseguir utilizando catalizadores.

En el Departamento de Química de la Facultad de ciencias diversos grupos trabajan con catalizadores. El grupo de Catálisis y Sostenibilidad utiliza catalizadores de rutenio y manganeso que imiten procesos que tienen lugar en la naturaleza (biomimetización).

La investigación en el Grupo de Química Bioinspirada, Supramolecular y Catálisis (QBIS-CAT) está dirigida a la síntesis de moléculas que contengan iones metálicos de la primera serie de transición y que tengan relevancia en biología. También está interesado en diseñar catalizadores que permitan dividir la molécula de agua en O2 e H2, reproduciendo reacciones similares a los que tienen lugar en la fotosíntesis.

El Grupo de Catálisis Asimétrica utiliza metales nobles para la síntesis de productos de alto valor añadido, como moléculas que presenten actividad óptica y farmacológica. En estas síntesis se utiliza CO e H2 para obtener aldehídos ópticamente puros a partir de olefinas.


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