Bricobarco ¿Cargar baterías es posible con grafito y magnesio?

[ferranmar]

Originalmente publicado por Solosailor

Efectivamente Akakus. Una pila. Una simple pila... Pero me pilló tan aburrido que pinché el enlace. Y ese enlace me llevó a otro enlace, y a otro, y a otro... Y yo, totalmente convencido de que eran fakes: o hay una pila de botón escondida por algún sitio, o lo han "cargado" previamente con un chute de voltios... Pero en alguno de los videos los electrodos eran de aluminio y de cobre. Pues de eso si que tengo yo en casa, pensé. Por qué no pruebo? (estaba muuuy aburrido). Total, que decido salir de dudas. Lleno un vaso con agua del grifo, le disuelvo dos cucharaditas de sal e introduzco un trocito de perfil del enrollador que me sobró de la instalación y un cachito de tubo de cobre, le conecto los bornes del tester, uno al perfil de aluminio y el otro al tubo de cobre y, voilà: 0,7V . Me quedé flipao. Sin haber recibido corriente alguna previamente, aquella tontería de experimento me estaba ofreciendo electricidad. Muy poquita, es cierto. Pero a mí, si me pareció interesante. Lo suficiente como para seguir investigando.

La primera de las lineas de investigación me llevaba (siguiendo links) a las baterías de flujo, cuyo funcionamiento es idéntico a las pilas galvánicas o voltáicas (nuestro experimento) pero recargables (de ahí lo de llamarlas baterías, y no pilas). Lo interesante de estas baterías es que la recarga es química y no eléctrica como en las que utilizamos habitualmente. En estas baterías los electrodos están sumergidos en electrolitos diferentes unidos por un puente salino o placa porosa que únicamente permite el flujo de cargas eléctricas pero no de materia en sí. Eso conlleva que los electrodos no se desgasten. Al parecer, estas serán las baterías que impulsarán nuestros inminentes vehículos eléctricos. Capaces de almacenar mucha más electricidad y de recarga instantánea: tan fácil como reponer los depósitos de los electrolitos. (NOTA: Estas baterías ya se están utilizando como fuente de almacenamiento en las redes de suministro eléctrico)

La otra idea de linea de investigación que se me ocurría es la de forrar la obra viva de nuestros barcos con placas de cobre y de aluminio (o mejor zinc), convenientemente distribuidas y conectadas entre si para entregar el voltaje deseado para recargar nuestras baterías de a bordo. Evidentemente las placas de aluminio o zinc habría que sustituirlas periodicamente. Además tendría el "terrible inconveniente" de que ningún tipo de molusco ni alga podría adherirse a nuestro casco como efecto secundario.

Interesante sería obtener limaduras de zinc y cobre añadiéndolas a una pintura plástica y realizar un cuadrado junto al antiflouing para ver su resultado con los moluscos y algas, lastima que yo ya tengo otra vez el barco en el agua pero la próxima temporada lo pruebo seguro, mientras seguiré con el experimento con otros materiales que estoy intentado conseguir
unas ronditas para ir pasando

[Solosailor]

He estado curioseando por la red y la combinación grafito-magnesio parece la más apropiada para el experimento, por la amplia diferencia de electronegatividad natural entre ambos materiales, tres veces superior a la de aluminio-cobre que yo probé. Por otra parte, también resulta fácil conseguir los electrodos: los ánodos de magnesio se utilizan en calentadores de agua eléctricos y se venden en tiendas de recambios de electrodomésticos en un generoso tamaño de 26mm de diametro por 40 cm de largo a unos 9€ y las barras de grafito se venden como carboncillo de 12mm de diametro. Para el electrolito se me ha ocurrido que tal vez se podría sustituir la sal marina por carbonato de magnesio, para una mayor afinidad con los electrodos. Se vende en parafarmacias y cuesta unos 4€ los 200gr. He visto en algún video que al electrolito le añaden algo de agua oxigenada para contrarestar las burbujas de hidrógeno que se producen sobre el ánodo de magnesio en contacto con solución acuosa.
En principio, no se trata de un experimento caro ni que implique componentes difíciles de conseguir. Por probar no perdemos nada...

[ferranmar]

Hola Solosailor y a tod@s l@s cofrades,
Mi idea era hacer con una base de porexpan un conjunto para poder dejarlo en el agua como si fuera una boya cuando fondeo, para conectar un par de ventiladores en las noches calurosas o los leds de la bañera cuando cenamos, cuando lo tenga montado prometo poner video sin trampas, ahora estoy centrado en otro experimento esta vez con hidrógeno y unas membranas PEM que me pedí a los reyes magos y la sorpresa es que ya las tengo, te veo muy puesto en el tema electrónico me gustaría que me dieras tu opinión sobre que material usarías para hacer un ánodo y un cátodo, gracias de antemano

[Akakus]

Solosailor, lo que estás haciendo es una pila de magnesio/agua (Mg(s)|Mg2+(ac)|H+(ac)|H2(g) para ser más precisos). El magnesio se oxida a Mg2+ y el H+ se reduce a H2. Si pesas la barrita de Mg después del experimento verás que pesa menos, el metal se está consumiendo en la reacción redox. En tu celda el grafito sólo actúa de conductor inerte.

El carbonato de magnesio no te va a funcionar como electrolito, su solubilidad es muy baja.

Haz el experimento en un sitio ventilado, se desprende hidrógeno.

[Solosailor]

Originalmente publicado por Akakus

Solosailor, lo que estás haciendo es una pila de magnesio/agua (Mg(s)|Mg2+(ac)|H+(ac)|H2(g) para ser más precisos). El magnesio se oxida a Mg2+ y el H+ se reduce a H2. Si pesas la barrita de Mg después del experimento verás que pesa menos, el metal se está consumiendo en la reacción redox. En tu celda el grafito sólo actúa de conductor inerte.

El carbonato de magnesio no te va a funcionar como electrolito, su solubilidad es muy baja.

Haz el experimento en un sitio ventilado, se desprende hidrógeno.

Efectivamente. He probado sustituyendo el cátodo de cobre por una barra de grafito y lo único que hacía era alargar el borne del tester. 0,0V. Grafito descartado. He hecho una nueva prueba sustituyendolo por un tubo de acero inox de 10mm y en un primer intento añadiendo un chorrito de agua oxigenada al agua con sal entregaba 1,07V, pero el burbujeo en ambos electrodos era espectacular. Imagino que se estaba produciendo hidrólis. Despues he cambiado el electrolito por agua con sal solamente y da 0,95V sin burbujeo aparente en ninguno de los dos electrodos. El ánodo hasta el momento siempre ha sido de aluminio. Creo que seguiré tus consejos y me olvidaré también del magnesio. En la primera prueba que hice (Aluminio-Cobre) en la que la tensión entregada era de 0,67V si se producía alguna burbujita sobre la barra de aluminio, cosa que ahora no parece ocurrir.
Edito: Acabo de mirarlo bien con una linterna y si que hay microburbujitas en el tubo de inox y en el agua. Son tan minúsculas que no las había visto. en la prueba que hice con el chorrito de agua oxigenada las burbujas estarían entre 1-1,5mm. Curiosamente, en esa prueba, a medida que iba pasando el tiempo la tensión iba subiendo. Empezó en 0,97V y al cabo de un rato ya estaba en 1,07V.