Sistema de agua salada podría generar hidrógeno

En esta ilustración del sistema, el agua salada fluye a través de una tubería rectangular bajo la influencia de un campo magnético perpendicular, B0. La fuerza de Lorentz provoca que el los iones cargados de sodio y cloro se acumulen cerca de las placas de metal en los lados de la tubería, generando un campo eléctrico constante, E. Crédito de la imagen: R. De Luca.

A menudo se ha afirmado que la idea de generar hidrógeno a partir del agua funciona de forma efectiva. No obstante, los sistemas propuestos hasta el momento normalmente requieren una entrada de energía mucho mayor que la energía que generan, haciéndolos poco prácticos para la generación de energía. Ahora, un sistema recientemente revivido podría ser capaz de generar de forma barata una pequeña cantidad de energía.

En la propuesta, el físico Roberto De Luca de la Universidad de Salerno en Italia ha sugerido que el flujo de agua salda podría generar una fuerza electromotiva, la cual a su vez podría generar una emisión de energía eléctrica. En su análisis teórico, considera dejar que corra un flujo de agua salada (que contiene iones de sodio y cloro) a través de una tubería rectangular que tiene dos electrodos de metal en los lados, bajo la influencia de un campo magnético perpendicular. En esta configuración, la fuerza de actúa sobre los iones de cloro y sodio del agua salada, creando un voltaje de Faraday a lo largo de los dos electrodos, y produciendo una fuerza electromotiva.

“Empecé considerando la cuestión que Dr. Pasquale Desideri, un químico romano, realizó”, dijo De Luca a PhysOrg.com. “Si se aplica un campo magnético transversal a un flujo de agua salada en una fina tubería rectangular, ¿aparecería una fuerza electromotiva en los lados de la propia tubería? Esta pregunta era interesante tanto desde un punto de vista didáctico como científico. Didácticamente, se podría ver como un estudio interdisciplinar, haciendo una comparación entre las propiedades del transporte eléctrico del “mar de Fermi” (la colección de electrones libres en un metal) y el “mar común” (lo que un físico podría ver como una colección de cargas iónicas libres de Na+ y Cl- diluidas en agua, además de un lugar al que ir en verano).”

De Luca descubrió que un experimento llevado a cabo en 1972 (por Wright y Van Der Beken) había demostrado que la hipótesis de Desideri era cierta: el flujo de agua salada en una tubería bajo un campo magnético transversal mostraba un efecto, similar al efecto Hall, en los metales conductores. De Luca pensó que este simple hecho merecía mayor atención.

Tal como demostró en su análisis, para producir una corriente estable en su dispositivo, los electrodos positivos y negativos experimentaban distintas reacciones. En un electrodo, el agua se reducía a sus componentes, dado como resultado oxígeno y gas de hidrógeno. En el otro electrodo, los iones cloruro se oxidaban produciendo gas de cloruro.

De Luca investigó la concentración mínima de cloruro de sodio que se requería en el agua para mantener una corriente estable. Calculó que sólo se necesitaba una pequeña concentración de iones para establecer una diferencia de potencial entre los dos electrodos, y que el agua salada normal tenía una concentración sigificativamente mayor de la requerida. (La salinidad media del agua de mar es de aproximadamente 3,5%, y aproximadamente el 78% de estas sales son cloruro de sodio).

La técnica también requiere que el flujo de agua salada pase a través de tuberías rectangulares con una altura muy pequeña (de tal forma que sean casi unidimensionales). Aunque la técnica lo funcionaría en la mayor parte de lugares naturales, De Luca sugiere que algunas plantas de desalinización – donde se fuerza a que el agua salada pase a través de pequeños conductos – puede proporciona una infraestructura adecuada para el sistema. De ser así, las plantas de desalinización podrían también funcionar como fuentes de energía eléctrica alternativas.

“Cuando estuve seguro de que podían obtenerse tanto la fuerza electromotiva como el gas de hidrógeno a partir de la circulación de agua salada en presencia de un campo magnético transversal, pensé en las enormes plantas de desalinización, donde la entrada de agua salada procedente del mar es necesaria. En general, estas plantas están alimentadas por petróleo, incluso aunque la mayoría están situadas en lugares donde hay una presencia abundante de energía solar. Lograr algo de energía de estas plantas simplemente aplicando una campo magnéticos transversal a las tuberías podría significar ahorrar algo de energía. Además, lograr hidrógeno del agua del mar podría darnos la esperanza de que en el futuro no nos quedemos fácilmente sin cmobustible”.

Aún quedan algunos retos a los que este esquema tiene que enfrentarse, pero De Luca ha mostrado el potencial de usar este método para producir gas de hidrógeno de una forma barata y natural. Aparte de las aplicaciones, el concepto podría usarse en las clases introductorias de física para enseñar a los estudiantes sobre las propiedades de transporte de las soluciones acuosas iónicas y materiales conductores.

“Estoy seguro de que la mayor parte de la gente saldrá diciendo que estas aplicaciones son difíciles de implementar y que, incluso aunque sólo pueden preverse algunos usos de este simple análisis teórico, la cantidad de energía que se puede derivar de estos sistemas es bastante pequeña”, dijo. “Científicamente, no obstante, lo que principalmente preocupa son las afirmaciones claras de algunos hechos bien definidos.
En particular, puedo decir que puede afirmarse actualmente que el gas de hidrógeno puede producirse de forma barata mediante energía solar, como ya se anunció en un artículo anterior, y que también puede producirse mediante un simple efecto electrodinámico. ¿Cómo de barato es el segundo caso? Ten en cuenta que los mares nunca están el calma y que, por suerte, existen los llamados imanes permanentes”.


Más información: De Luca, R. “Lorentz force on sodium and chlorine ions in a salt water solution flow under a transverse magnetic field.” European Journal of Physics, 30 (2009) 459-466.

Autor: Lisa Zyga
Fecha Original: 18 de marzo de 2009
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Comments (4)

  1. fede

    no creo que este metodo descripto funcione eficasmente ,pero la idea de usar un campo magnetico para general electrolisis no esta mal pero faltan otro detalles para que funcione esta cerca,muy pronto voy a dar a conocer un metodo que realmente funcionara ,para obtener una electolisis muy eficaz yo didria que por las pruevas que estoy efectuando mas de un 100% ,una pista utiliza campo magnetico y algo mas , los metodos tradicionales de electrolisis no son los unicos para separ el agua en sus componetes principales , el problema es que hay que visualizar de otra manera la molecula de agua para poderla rompe y es mucho mas facil de lo que todos piensan este metodo me va a volver millonario millonario ja ja .

  2. ALEX MANSILLA SOUCI

    Soy de Puerto Montt, Chile, me gustaría me envié un bosquejo de su sistema, no hay mucha variación si se usa una tubería circular de cobre.

  3. yo he probado con agua destilada y soda caustica por medio de electrolisis con las placas de asero inoxidable funciona pero consume mucha corriente, quiero saber por el metodo del magnetismo si da resultado.

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