No es la primera vez que nos cruzamos con las propiedades de la orina, y probablemente no sea la última. Hace un buen tiempo hablamos sobre baterías que funcionan con orina, y después se mencionó a la orina como una fuente económica de hidrógeno. En esta oportunidad, investigadores del Laboratorio de Robótica de Bristol han utilizado orina en celdas de combustible biológicas, y la energía obtenida de esa combinación fue suficiente para recargar parcialmente la batería de un teléfono móvil Samsung.

Convertir desperdicio en energía… realmente necesitamos eso. Mientras que el

recuerdo del “Señor Fusión” sigue presente en nuestras mentes, científicos e

investigadores alrededor del globo continúan explorando métodos para

transformar un material aparentemente inservible en una fuente de energía

alternativa. Un buen ejemplo de eso es la orina humana. La hemos visto como

parte de una batería, y como fuente de hidrógeno. Ahora, la orina estaría lista para

convertirse directamente en combustible, sin mayores rodeos. Este punto nos lleva

a las celdas de combustible biológicas (o microbianas, como prefieran). En

teoría, cualquier material biológico sería viable para alimentar a las bacterias

dentro de la celda, con diferentes niveles de eficiencia. De acuerdo al doctor

Ioannis Ieropoulos del Laboratorio de Robótica de Bristol (una colaboración

entre la Universidad de Bristol y la Universidad de West England), la orina

es “excepcional” como combustible para los organismos en el interior de cada

celda, formada por material cerámico y un electrodo basado en carbono.

Al pasar orina por una cascada de celdas biológicas, Ieropoulos y el resto del

equipo logró realizar una recarga parcial de un teléfono móvil Samsung (no

smartphone). La energía fue suficiente como para enviar mensajes SMS, navegar,

y hacer una llamada breve. Hasta este punto, la energía de las celdas de

combustible biológicas sólo podía acumularse en capacitores o

supercapacitores, pero esta es la primera vez que se logra recargar en forma

directa la batería de un dispositivo como un teléfono móvil. ¿Cuál sería la primera

aplicación para esta tecnología? Nada menos que un váter (inodoro). Con la

creación de un váter inteligente, el doctor Ieropoulos anticipa que las celdas

serán capaces de recargar otros dispositivos además de móviles (como

afeitadoras o cepillos de dientes) e incluso proveer iluminación. Por supuesto, las

celdas necesitan alcanzar un nivel en el que puedan recargar completamente a un

móvil, antes de que encuentren un lugar permanente en el cuarto de baño.

Baterías de lámina de papel activado por orina

ELECTRÓNICA / OFF-TOPIC

etiquetas: tutoriales

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El campo de MEMS y bioMEMS surge como una importante tecnología del nuevo milenio, con capacidad para crear complejos sistemas de ingeniería, autónomos y de bajo costo. Un problema crítico para estos microsistemas reside en las fuentes de energía.Aunque algunos dispositivos microscópicos, como las impresoras a chorro de tinta, pueden no disponer de un suministro de energía propio, los sistemas remotos y distribuídos necesitan fuentes de poder locales. Como muchos dispositivos MEMS integran circuitos electrónicos, el desarrollo de micro fuentes de energía para tales microsistemas se vuelve una exigencia y un desafío. Durante la última década, mucho del esfuerzo de los investigadores se ha enfocado en la generación de poder basado en células de combustible microscópicas que utilizaron oxígeno, hidrógeno u otros combustibles para suministro de energía continua en el rango de 10 -100 W. Otros han investigado la posibilidad de fabricar a bajo costo la alta capacidad de las células solares. Sin embargo, estas fuentes de poder normalmente requieren complicados procesos de micromaquinado que impiden la posibilidad de un proceso de integración con MEMS para el autosotenimiento de tales microsistemas. Fuentes que puedan activar dispositivos a partir de funciones de vida disponibles de manera libre y permanente son atractivas, en contraste con aquellos microscópicos artefactos de combustión interna o microbaterías recargables de película delgada de litio. La microbatería activada (sobre demanda) por el uso de la reacción química entre agua y ácidos disponibles, se ha demostrado como una alternativa viable para bioMEMS y microdispositivos.Las primeras baterías de lámina de papel activado por orina fueron reportadas a inicios de 2005.Actualmente la orina se analiza químicamente para protección de la salud y/o para el diagnóstico de enfermedades. Todos los días un adulto saludable produce aproximadamente 1.2 litros de orina que es principalmente una solución acuosa de pérdidas metabólicas como la urea (25-35 g) y el ácido úrico (0.4-1.0 g), sales disueltas como el cloruro de sodio (15 g), y otros materiales orgánicos. La mayoría de estos químicos presentes en la orina pueden usarse para chequeos de salud y diagnóstico de enfermedades. Por ejemplo, la concentración de glucosa en la sangre se usa como marcador para el diagnóstico de diabetes y puede determinarse por medio de oxidasa de glucosa (GOD). Durante las últimas décadas, investigadores han desarrollado varios medios de supervisar la concentración de glucosa en la orina, sensores multianálisis para el

descubrimiento de hypoxanthine, xanthine y ácido úrico, y un sensor de enzima para la determinación de urea.

Ahora se ha desarrollado un proceso de fabricación simple y barato, compatible con las tecnologías existentes para el laminado de plásticos. Aquí mostramos la viabilidad de usar una tecnología de laminación plástica simple, barata, para fabricar las baterías del papel activadas por orina, como una fuente de energía para manejar biosensores para cuidados de la salud. Se describen detalles del proceso de fabricación y la evaluación de la performance de la batería.En esta batería, una capa de magnesio (Mg) y otra de papel del filtro embebida en cloruro de cobre (CuCl) se usan como ánodo y cátodo, respectivamente. Montadas sobre una placa de cobre (Cu) y formando un conjunto intercalado entre dos láminas plásticas que se sellan al atravesar un rodillo calentado a 120 ºC. La batería de papel activado puede entregar 1.5 mW o más. Además, podrían integrarse con dispositivos bioMEMS para ser utilizados en test de salud, generalmente para detección y/o diagnóstico considerando que resultan una fuente que mantiene poder suficiente para este tipo de circuitos microelectromecánicos.La Figura 1 muestra el diagrama de una batería de papel activada por orina que consiste en una capa cobre (Cu), el papel de filtro embebido en cloruro de cobre (CuCl) y una capa de magnesio (Mg). El ensamble completo se intercala entre dos capas plásticas que luego se lamina (para compactar y sellar) pasándola a través de los rodillos calentados a 120º C. La Figura 2 muestra el principio de funcionamiento de la batería. Se usan magnesio y cloruro de cobre como ánodo y cátodo, respectivamente. La capa de Cu actúa como colectora de electrones.

Cuando una gota de orina humana se agrega a la batería, como se observa en la figura 2, la orina empapa el papel montada entre las capas de Mg y Cu. Los químicos se disuelven y reaccionan para producir electricidad. Aunque la orina contiene otros electrolitos químicos menores como el ácido úrico, el cloruro de cobre (CuCl), es el químico usado mayoritariamente para la generación de electricidad en estas baterías. Las reacciones químicas del ánodo (la oxidación) y cátodo (la reducción) se representan en las ecuaciones (1) y (2), respectivamente:

Mg ======> Mg2+ + 2e— (1)

2CuCl + 2e— ===> 2Cu + 2Cl — (2)

y la reacción global es:

Mg + 2CuCl ====> MgCl2 + 2Cu. (3)

El voltaje teórico de esta batería es una función directa de los materiales del ánodo y del cátodo. El potencial normal se calcula como 2.49 V del electrodo normal, los potenciales como la suma del ánodo potencial y el cátodo potencial.

Figura 1 

Figura 2Para fabricar la batería del papel, se ha desarrollado una técnica que es compatible con las conocidas tecnologías de laminado plástico. La placa de magnesio se usa como ánodo debido a su estabilidad química en el aire.

La Figura 3 muestra la preparación del papel del filtro (Whatman, Cat. Nº 1001070) con cloruro de cobre (CuCl). La solución tiene 3 g de CuCl en 100 ml de agua. Después de empapar una hoja del papel de filtro comercial en la suspensión, el papel se seca al aire y corta en pedazos pequeños para la fabricación de la batería (figura 3b). Las Figuras 4a y 4b muestran fotografías del papel antes y después de empaparlo en la suspensión de CuCl, como se indicó en la figura 3.La fotografía de la figura 4b se tomó después que el papel con CuCl estaba seco. Se puede observar claramente entre las figuras, que las partículas secas de CuCl están distribuídas en las fibras de papel de filtro luego de ser tratado. El cátodo, el CuCl actúa como tal, acepta los electrones generados en el ánodo de Mg como se ilustra en el ejemplo (2), provocando la reacción global.

La figura 5 muestra un barato proceso desarrollado para la fabricación de baterías de papel. El proceso comienza con una película plástica inferior, transparente de 0.15 mm de espesor cubierta de un pegamento, y que sirve como substrato para la batería de papel. En el siguiente paso, una capa de cobre (Cu) de 0.2 mm de espesor es depositada (o grabada) y sirve como electrodo positivo (figura 5a). Una

capa de aluminio (Al) de 0.2 mm de espesor (figura 5b) es entonces incorporada para proporcionar la unión eléctrica de los electrodos. En las figuras 5c y 5d, el papel de CuCl, de 0.2 mm de espesor, y una capa de Mg. son apilados sobre la capa de cobre y finalmente cubiertas por una película plástica transparente superior con una capa adhesivo (figura 5e). Finalmente, el bloque entero es laminado pasando por rodillos calentadores a 120 .ºC. Una hendidura para suministro de orina y otra para espiración del aire son efectuadas en la película plástica superior (figura 5f). Es obvio que los rodillos calentadores presionan y unen todas las capas de la batería de papel(figura 5e).

Otros medios de calefacción como el equipo de calentamiento ultrasónico podrían ser usados en vez de los rodillos calentadores. La figura 6 muestra una fotografía del prototipo de la batería de papel donde todas las capas de cobre, papel de filtro y magnesio son unidas juntos entre las películas plásticas transparentes, superior e inferior. Las dimensiones totales son de 6 cm x 3 cm, y para el papel tratado con CuCl son de 4 cm x 2 cm. Tres trozos de Mg. con dimensiones de 0.2 mm x 3 mm x 5 cm son usados para proporcionar la mayor área de reacción. La figura 7 muestra el corte transversal de la batería de papel laminada. En la imagen pueden verse las capas activas de Mg., papel de CuCl y Cu, entre las capas plásticas superior e inferior. El pegamento en las capas plásticas se derrite y solidifica para mantener las capas activas unidas cuando el bloque entero es laminado por el proceso de calentamiento (figura 5e).

Figura 3 

Figura 4a 

Figura 4b 

Figura 5

El voltaje de salida de diez baterías ha sido medido con respecto al tiempo para resistencias de carga de 10k y 1k, usando un voltímetro para medir el voltaje a través de la resistencia de carga (ver figura 2b). La figura 8 muestra las salidas de voltaje medidas de las baterías con las resistencias de carga de 10 k y 1 k después de que una gotita de orina humana (0.2 ml), es colocada en la correspondiente hendidura de suministro (ver figura 1).

El voltaje de salida de la batería con la resistencia de carga de 10k alcanza un voltaje máximo de 1.47 V, disminuyendo con el tiempo y permaneciendo en un voltaje constante de 1.04 V durante 90 minutos. El voltaje de salida de la batería con la resistencia de 1k alcanza un voltaje máximo de 1.21 V, disminuyendo con el tiempo y cae a 0.72 V después de 90 minutos. Los poderes máximos son 1.5 mWs para la resistencia de carga de 1k y 0.22 mWs para la resistencia de carga de 10k.

Más experimentos muestran modelos de voltaje de salida similares a los descritos en la figura 8. El voltaje máximo y el voltaje en 90 minutos respecto a resistencias de 10 k y 1 k son resumidos en la Tabla 1 como interpretación representativa de la

batería. Todas las baterías tienen un voltaje similar con una resistencia de carga dada.

Con la resistencia de carga de 10k, el voltaje máximo promedio, y el voltaje en 90 minutos fueron de 1.46 V y 1.02 V, respectivamente. Con la resistencia de carga de 1k, el voltaje máximo promedio y el voltaje en 90 minutos fueron de 1.20 V y 0.73 V, respectivamente. La figura 9 muestra voltajes cuando una gotita de 0.2 ml es añadida después que la batería es probada con la resistencia de carga de 10 k (figura 8) para 15 h.

Dos pares de voltaje de salida son mostrados en la figura 9 para la comparación. Después de añadir la segunda gotita de 0.2 ml, el voltaje se recupera a 1.2 V y disminuye después en un modelo similar. Esto muestra que más orina puede generar más energía eléctrica después que la batería es activada por la primera gotita de orina.Esta batería puede ser fabricada e integrada en bioMEMS para suministrar energía y en dispositivos tales como chips o biosensores de ADN de tipo eléctrico.

Figura 7 

Figura 8 

Figura 9 

Tabla de RenidmientoLa primera batería de papel activada por orina ha sido expuesta para bioMEMS y a disposición de usos diversos. Los conceptos básicos de operación de la batería son presentados y el prototipo de microbatería es fabricado usando un proceso de laminación plástica simple y barato. En esta demostración preliminar, el Mg. se utiliza como ánodo para generar electrones, y CuCl distribuido en un papel de filtro es seleccionado como cátodo. El estudio experimental de la microbatería mostró que se obtiene un voltaje máximo de 1.47 V y un poder máximo de 1.5 mWs para resistencia de carga de 1k. Es previsible que el voltaje, corriente y la capacidad de la microbatería pueden ser mejorados haciendo series de batería paralelas, así como empleando otros sistemas de electrodo/electrolito. Esto demuestra la viabilidad de usar la batería de papel activada por orina para bioMEMS, dispositivos para bioaplicaciones, incluso equipos de test de salud domiciliarios.

El hidrógeno es un elemento químico representado por el símbolo H y con un número atómico de 1. En condiciones normales de presión y temperatura, es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro, insípido, no metálico y altamente inflamable. Con una masa atómica de 1,00794(7) u, el hidrógeno es el elemento químico más ligero y es, también, el elemento más abundante, constituyendo aproximadamente el 75% de la materia visible del universo.

Wikipedia

El hidrógeno contiene más energía que otros combustibles comunes por peso, pero al ser el elemento más ligero y estar en estado gaseoso a temperatura y presión ambientales hace que contenga menos energía por volumen que cualquiera de los otros combustibles. Así mismo, aunque sea el elemento más abundante, en nuestro planeta no se encuentra nunca en estado gaseoso (El motivo es que es más ligero que el aire, por lo que si se libera se eleva en la atmosfera), por lo que para obtenerlo necesitamos algún proceso que lo separe de otros elementos.

El hecho de que el hidrógeno sea tan ?ligero?, que a temperatura ambiente se encuentre en estado gaseoso y que no se encuentre disponible de forma natural en la tierra condiciona completamente su utilización como combustible y hace que aún no se haya consolidado como una alternativa viable al petróleo. ¿Se puede usar hidrógeno cómo fuente de energía alternativa? El gran problema es cómo obtenerlo y almacenarlo de forma eficiente.

ObtenciónPara obtener hidrógeno se necesita descomponerlo de algún compuesto que lo contenga (Normalmente agua o algún combustible fósil) siendo totalmente limpio cuando se obtiene del agua.

A partir de hidrocarburos: Este método es el que presenta mayor eficiencia de conversión (La energía del combustible a transformar se usa para la transformación), pero también libera emisiones de CO2. Por ejemplo si se convierte gas natural se obtiene un 80% de rendimiento.

A partir de agua: La más conocida es la electrolisis, este método es poco eficiente (Alrededor del 30%) por lo que la energía necesaria es más útil usarla cómo electricidad que no transformarla.

A partir de energías renovables: Cuando el agua se expone a altas temperaturas (Entre 800º y 1200ºC) esta se descompone en hidrógeno y oxigeno, si usamos una central de concentración solar, cómo la del Hydrosol-2 de laPlataforma Solar de Almería es posible conseguirlo.

Termólisis y otras reacciones químicas: En los laboratorios han conseguido crear métodos de producción de hidrógeno a partir de agua mucho más eficientes que la electrolisis, pero ninguno de ellos ha demostrado aún su viabilidad en producción.

Reacciones biológicas: Algunos residuos, agua sucia y plantas se pueden convertir en hidrógeno mediante la fermentación de sustratos orgánicos o electrohidrogenesis (Que consiste en una electrolisis ?aditivada? con materia orgánica).

A partir de la orina: Un equipo de la Universidad de Ohio publicó un estudio donde afirmaba que la electrolisis de la orina era 3 veces más eficiente que la del agua.

AlmacenamientoEl hidrógeno es un gas muy poco denso a temperatura ambiente, esto quiere decir que para almacenar la energía equivalente a la gasolina en hidrógeno necesitaríamos un depósito mucho más grande; para evitarlo se comprime en tanques presurizados, de forma que su densidad sea mayor y necesite menos espacio para almacenar la misma energía. Esto hace el proceso de obtención de hidrógeno más costoso e ineficiente, puesto que se necesita comprimir el gas dentro del tanque.

La otra alternativa es almacenarlo en estado líquido, tal como se hace en los transbordadores espaciales, pero para ello se necesitan depósitos con un gran aislamiento ya que el hidrógeno hierve a -250ºC. Aún así en estado líquido es menos eficiente que la gasolina ya que un litro de esta contiene un 64% más de hidrógeno que el liquido puro.

A todo esto hay que sumar la peligrosidad del hidrógeno, puesto que es uno de los gases más inflamables que existen (Solo superado por el Acetileno) que obliga a extremar la seguridad de los tanques y sistemas de transporte del gas, añadiendo peligro el que su llama sea incolora. El ejemplo más claro de como arde el hidrógeno nos lo dio elHindenburg.

Usos actualesActualmente podemos usar el hidrógeno para dos funciones diferentes: Combustible o generador de electricidad.

CombustibleEl hidrógeno es un combustible como la gasolina, por lo que cualquier motor de combustión interna debidamente adaptado podría funcionar con él. Quien más partido le ha sacado desde hace tiempo ha sido la NASA ya que todos los transbordadores espaciales han usado hidrógeno y oxigeno líquido para propulsar sus cohetes internos (No así en los cohetes aceleradores que se usan para el lanzamiento que queman APCP).

La combustión interna del hidrógeno se puede realizar en motores como los actuales de gasolina, con pequeñas modificaciones, dando como únicas emisiones el vapor de agua.

En automoción hay varias empresas que han presentado prototipos de vehículos de combustión alimentados por hidrógeno. En la Wikipedia podéis encontrar la lista de algunos de ellos, pero las empresas que han estado más activa en este campo han sido BMW, que dice ser la primera empresa que ha comercializado un coche propulsado con hidrógeno, aunque, en Diciembre de 2009 anunciaron que dejarían de mantener la flota de los BMW Hydrogen 7 para centrarse en la investigación; y Mazda, que presenté en 2006 el RX-8 Hydrogen RE, un coche propulsado por gasolina o hidrógeno.

Los motores de combustión interna de hidrógeno ofrecen la ventaja de que funcionan igual que los actuales pero son menos eficientes que los eléctricos con pila de combustible al desprender calor, que no es más que energía pérdida.

Generación de electricidadEl uso más prometedor del hidrógeno como energía es el de transformarlo en electricidad mediante una pila de combustible. Este proceso consiste en mezclar hidrógeno con oxigeno a través de unas membranas que separan a los protones de los electrones, obligando a estos últimos a pasar por un circuito externo dónde se genera electricidad, produciendo vapor de agua como único residuo. (Se puede usar cualquier combustible que contenga hidrógeno, pero en este caso también se emitiría CO2)

Este método es más eficiente que la combustión del hidrógeno presentando un rendimiento del 50%, que pese a ser bueno queda muy lejos del 90% de las baterías convencionales.

Los usos para la pila de combustible son múltiples ya que se plantea como una alternativa a las baterías convencionales al tener unos tiempos de recarga mucho más bajos. Mientras la batería se ha de conectar a la red eléctrica para recargarse la pila de combustible solo necesita ?repostar? hidrógeno para seguir produciendo electricidad.

Aún así el campo más prometedor y en el que se está investigando más es en su utilización en vehículos, ya que como consumidores estamos acostumbrados a no esperar para repostar el coche. En la Wikipedia podéis encontrar una lista de vehículos con pila de combustible y en esta entrada hay algunos ejemplos de barcos que la utilizan.

La primera empresa que comercializará un coche alimentado por pila de combustible es Honda que alquila su FCX Clarity en EE.UU. y Japón.

Otro uso que se está potenciando mucho es su uso como generadores domésticos de calor y electricidad, reemplazando los calentadores de gas, en Japón hay un programa para incentivar su uso en los hogares.

También se plantea su utilización como almacenes de electricidad eólica o solar para utilizarla cuando le conviene a la red y no sólo cuando está disponible, como sucede en la actualidad.

Excélsior en la Ciencia: La orina, nueva alternativa de combustibleLos desechos naturales de los seres humanos pueden tener gran utilidad como fuente de energía para los automóviles y el cuidado del medio ambienteShare on facebookShare on twitterShare on google_plusone_shareShare on emailMore Sharing Services

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28/07/2014 16:42 Redacción

La orina de las personas podría ser una opción para el uso de combustibles biológicos (Especial)

CIUDAD DE MÉXICO, 28 de julio.- Las investigaciones a favor del medio ambiente y las nuevas alternativas de fuentes de energía naturales, llevaron a científicos a encontrar en laorina de los seres humanos y animales una forma de combustible para el uso diario.Los automóviles podrían moverse a través de los residuos que las personas desechan diariamente, por medio de una transformación química en dichos líquidos.

El ser humano orina de dos a tres litros por día

Investigadores de la Universidad de Ohio, Estados Unidos, llevan años trabajando en el proyecto que cada vez toma más fuerza: la obtención de hidrógeno desde la orina humana y animal, por medio de una técnica que sería ecológica y de bajo costo.

Lo anterior consiste en la descomposición de la urea (compuesto químico cristalino e incoloro) y el amoniaco, ambos presentes en la orina, para su posterior transformación en hidrógeno a través de una cantidad de corriente eléctrica.

Es un proceso barato, eficiente y es el resultado de desechos orgánicos', explicó a la BBC la profesora Geraldine Bottler, autora del estudio.

Pese a que el hidrógeno se encuentra en grandes cantidades alrededor del planeta, suele estar acompañado de otro tipo de materiales, siendo su presencia en los desechos humanosuna forma de hallarlo en su forma más pura, lo que ayudaría a su obtención, por medio de la electrólisis del agua, la cual es la fuente más abundante de este componente.

1litro de orina serviría para recorrer40kilómetros en auto

Bottler aseguró que dicho proceso es una forma eficiente de purificación del agua, por lo que su uso sería, principalmente, en la industria de tratamiento de agua y en granjas, donde la urea y el amoníaco crean un problema ambiental por las grandes cantidades existentes.Hay que seguir desarrollando la tecnología para permitir a estas granjas usar el hidrógeno resultante como energía', agregó.

El principal reto es la extracción de energía por medio de la urea

A más urea y amoníaco, más hidrógeno. Lo hemos comprobado con orina de humanos, de animales y sintética', expresó la investigadora.

Cálculos realizados por los propios científicos del proyecto, un automóvil que use el hidrógeno para poder circular recorrería cerca de 40 kilómetros de distancia con un litro.

La orina de los 22 mil estudiantes de esta Universidad, podría generar energía para unas 50 a 70 casas, al ser procesada por una celda de combustible', explicó Bottler.

El estudio anterior provocó que grandes empresas automotrices aumenten la inversión en la generación de prototipos para autos de hidrógeno, sin embargo, se han topado con dos principales problemas: la falta de infraestructura para la recarga de combustible de los tanques y el uso de platino por parte de las células de éste, ya que el mencionado metal es incluso más caro que el oro.OTROS POSIBLES USOS DE LA ORINA A FAVOR DEL MEDIO AMBIENTELa investigadora finlandesa Surendra Pradhan, lanzó la opción de usar el desecho líquido de las personas y animales como fertilizante de cultivos alimentarios, mezclando la orina con las cenizas de madera que son ricas en minerales, además de reducir la acidificación de algunos tipos de suelo.

En Singapur, científicos generaron la primera batería de dispositivos móviles que funciona con orina, por lo que quedarse sin pila en el celular será un problema que se resolverá sólo con beber agua.El fabricante de inodoros japonés Toto creó una motocicleta prototipo que funciona con excremento, llegando a recorrer hasta 300 kilómetros con el tanque lleno.¿Es la orina humana el combustible del futuro?

¿Ya no encuentras motivación para orinar "dentro" del retrete? ¿Las broncas de la familia ya no surten efecto? ¿Apuntar a la pegatina de la araña que encontramos en las tazas de algunos bares -es una pegatina, ¿no?- ya no te provoca? Si la higiene y la convivencia familiar no son suficientes para hacerte comprender la importancia que puede llegar a tener la orina en nuestras vidas, sigue leyendo este post, quizá estemos hablando de uno de los combustibles del futuro.Desde hace ya unos años, el hidrógeno se ha convertido en la gran esperanza energética del planeta, es abundante (el elemento químico más abundante del universo) y no deja residuos pero, sin embargo, su obtención a partir del agua resulta todavía demasiado modificar el status

quo energético. Incluso los fabricantes de automóviles, que inicialmente se posicionaron a favor de los motores de hidrógeno, parecen apostar ahora por otras técnicas, como lasbaterías de litio.

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Ohio liderado por la doctora Geraldine Botte está trabajando la producción de hidrógeno a partir de un residuo: la orina (en el experimento se ha utilizado tanto orina humana como animal y sintética). Se piensa que por electrolisis de la orina se puede producir hidrógeno de forma más sencilla y, sobre todo, más barata que mediante los sistemas actuales que utiliizan el agua como materia prima base. Para obtener hidrógeno del agua se necesitan 1,23 voltios mientras que únicamente se precisan 0,37 voltios para descomponer la urea (componente principal de la orina y cuya molécula incorpora cuatro átomos de hidrógeno), esto es, una cantidad 3,5 veces inferior.

El procedimiento desarrollado consiste en descomponer la orina, para aislar la urea y el amoníaco. A estos componentes luego se les aplica una pequeña cantidad de corriente eléctrica, para obtener el hidrógeno. La separación se realiza mediante electrodos de níquel que oxidan de forma eficiente y barata las moléculas de urea. En el cátodo (polo negativo) se deposita el hidrógeno puro y al ánodo (polo positivo) van a parar el nitrógeno y trazas de otros compuestos. Simplificando, el proceso e la obtención del hidrógeno consiste en sumergir unas varillas metálicas conectadas a los polos de una batería en una cubeta de orina, una técnica sencilla y económica., pues la batería, como se ha dicho, debiera proporcionar únicamuna tensión de 0,37 voltios.

Por otra parte, al hecho de economizar la producción de hidrógeno habría que sumar la aportación que el sistema tendría en la depuración de los residuos de la población, lo que que ayudaría al tratamiento de las aguas residuales de los ayuntamientos.

En cuanto los rendimientos, los estudios llevados a cabo en la universidad estadounidense concluyeron que un automóvil que funcione con pilas de hidrógeno obtendría una autonomía de 40 km por litro de combustible. Ante la pregunta de cómo almacenar el hidrógeno y colocarlo en los autos, los investigadores apuestan por alimentar los coches con orina y que la obtención del combustible se realiza en los mismos a partir de pilas de hidrógeno.

Pero no todo está resuelto para que los autos de hidrógeno, ya sea propulsados por orina o por otro compuesto, estén en las calles. Uno de los mayores problemas es la falta de infraestructura para la recarga de combustible de los tanques de hidrógeno. Otro, son las propias células de combustible de hidrógeno, que utilizan una gran cantidad de platino, un metal precioso más caro que el oro. Todo esto podría cambiar pronto gracias a los investigadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos, en EE.UU., quienes desarrollaron un catalizador libre de platino usando cerio, un elemento casi tan abundante como el cobre, que es capaz de tomar la energía solar y utilizarla directamente para dividir el agua y liberar oxígeno e hidrógeno.

Bien, espero haberte convencido o al menos haberte ayudado a reflexionar sobre la importancia que este residuo puede llegar a tener en nuestras vidas, así que, ¡no la tires! Y acuérdate de bajar la tapa.