Generador de electricidad en agua salada
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Sé que el cloruro sódico se disocia en iones de sodio y cloruro en el agua, por lo que cuando se aplica un voltaje, esos iones pueden moverse. Sin embargo, si tengo dos polos de metal colocados en un vaso de precipitados y pongo un voltaje entre ellos, la corriente que fluye en el metal está formada por electrones, mientras que la corriente que fluye en el agua está formada por iones. ¿Cómo puede una convertirse en la otra?
En realidad, los iones de sodio y cloruro se separan en el agua, convirtiendo el NaCl sólido en iones Na+ y Cl- que pueden moverse libremente por la solución. Los electrones son una forma de portadores de carga y la más común, ya que tienen una carga neta negativa y son móviles dentro de los metales, pero los iones libres que se mueven en una solución también constituyen una corriente.
EDIT en respuesta al comentario: Cuando pones dos polos metálicos en una solución (un ánodo negativo y un cátodo positivo) y enciendes una batería, estás haciendo una diferencia de voltaje entre los dos polos. Como sabrás por los circuitos, las diferencias de voltaje son las que conducen las corrientes, pero cómo se hace esto es lo que separa los electrones que conducen la corriente a través de un alambre y la solución iónica de agua salada. Separaré este proceso en pasos numerados, ya que me enredé mucho cuando intentaba pensar en todos los mecanismos a la vez.
Cómo hacer electricidad con agua salada en casa
CAMBRIDGE, Massachusetts – Los materiales radiactivos hacen posible la energía nuclear. Estos elementos, como el uranio, desprenden energía que se puede aprovechar. Pero también son peligrosos. Emiten radiación. Esto puede dañar a las personas y al medio ambiente. Leslie Dewan cree, sin embargo, que puede reducir los riesgos asociados a la energía nuclear y sus residuos radiactivos.
Dewan es ingeniera nuclear y cofundadora de Transatomic Power, una empresa local con sede en Cambridge. “Me hice ingeniera nuclear porque soy ecologista. En la actualidad, los combustibles fósiles -petróleo, carbón y gas natural- suministran más del 80% de la energía mundial. Pero emiten contaminación al quemarse. Ensucian el aire y liberan dióxido de carbono, un potente gas de efecto invernadero.
Para evitar estos problemas, la gente tiene que cambiar a fuentes de energía más limpias, dice Dewan. Entre ellas están el sol, el viento y el agua. Tanto ella como otros ecologistas creen que el cambio tiene que ser rápido.
Por desgracia, se tardará mucho tiempo en construir suficientes paneles solares o parques eólicos para sustituir a los combustibles fósiles. La energía nuclear podría ganar algo de tiempo, pero la seguridad es prioritaria. “Necesitamos la energía nuclear junto con la solar y la eólica, y un mejor almacenamiento en baterías”, afirma Dewan, si queremos limitar los daños ambientales de los combustibles fósiles.
¿Puede la sal conducir la electricidad?
El agua salada se forma cuando una sal sólida, como la sal de mesa (cloruro sódico), se añade al agua y se descompone en partículas individuales de movimiento libre llamadas iones. Hay muchos tipos de agua salada, según los iones que contenga.
El cuerpo utiliza el agua salada para enviar las señales eléctricas que hacen latir el corazón y pensar al cerebro. Para ello, el cuerpo dispone de unas moléculas especiales llamadas bombas de iones que mueven estos iones de un lado a otro. Muchas enfermedades se deben al mal funcionamiento de estas bombas de iones.
También importa qué iones transportan estas señales. Por ejemplo, si se sustituye el sodio por sus parientes elementales más cercanos en la tabla periódica, se obtiene un tratamiento para la enfermedad bipolar, en el caso del litio, o un ingrediente para inyecciones letales, en el caso del potasio.
La Corriente del Golfo es un enorme flujo de agua que se dirige hacia el norte desde los trópicos, impulsado por los cambios en la salinidad del agua oceánica. Al congelarse los casquetes polares en invierno, el agua oceánica circundante se vuelve más salada. El agua más salada es más pesada, por lo que se hunde en el fondo marino, agitando el océano e impulsando estas corrientes.
¿Por qué la solución salina conduce la electricidad?
Squishy Circuits utiliza masa conductora para mover la electricidad (electrones) de nuestras pilas a través de los componentes. La masa conductora permite que fluyan los electrones porque contiene sal y agua. Puede que hayas oído que el agua y la electricidad no deben mezclarse, pero ¿sabías que el agua pura es en realidad un buen aislante, lo que significa que la electricidad no puede fluir fácilmente a través de ella? El agua pura (destilada o desionizada) está compuesta de hidrógeno y oxígeno, y estos elementos están unidos entre sí y son eléctricamente neutros.
Sin embargo, muy rara vez tenemos acceso a agua verdaderamente pura. La mayoría del agua tiene impurezas disueltas, como minerales y sales, y éstas pueden conducir la electricidad cuando están en el agua. Por lo tanto, es mejor evitar combinar electricidad y agua (a menos que utilices los Circuitos Squishy, por supuesto). Añadimos sal de mesa a nuestra masa conductora para aumentar la cantidad de electricidad que puede fluir y mantener nuestros circuitos alimentados.