Resumen

Hoy en día los excesos, el consumismo y otros factores han detonado altos niveles contaminantes, en nuestros mantos acuíferos, en el aire y en el subsuelo, algunos países han implementado acciones que contribuyan a retrasar los efectos nocivos al medio ambiente y a la población en general, sin que hasta el momento se haya observado un cambio significativo, por lo que este proyecto contribuye a una alternativa real. El objetivo de este proyecto es generar energía a través de un circuito simple a partir de latas y algunos otros materiales; nosotros suponemos que, si reciclamos latas y elaboramos un circuito simple podremos generar energía limpia. Se desarrollaron varios intentos sin lograr el objetivo, hasta después de varias pruebas, con diferentes cantidades y conservando un orden, se logró el resultado deseado. El procedimiento es sencillo nosotros colocamos los materiales guardando un cierto orden y especial cuidado en el procedimiento del circuito, creando así la pila, una vez logrado, se empieza a generar la energía limpia, contribuyendo a lograr dos de los principales objetivos del milenio: No. 7. asegurar un medio ambiente sano y seguro y No. 8 Lograr una sociedad global para el desarrollo ya que se propicia el desarrollo sustentable de una generación sostenible.

Estas pilas lograron generar de 1 a 2 voltios obteniendo el principal resultado que esperábamos, aunque aún no logramos encender un foco, se pudo comprobar con instrumentos de medición específicos, la cantidad de voltios generados.

Con este principio se sustenta que, una pila puede crearse a partir de objetos reciclados, evitando en su mayoría el uso de químicos peligrosos y que dañan el medio ambiente como el litio o el cadmio aunado a abatir costos, ya que la inversión económica que realizamos fue mínima

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Se usan muchos recursos al realizar estos materiales y al hacer que estos sean funcionales.

Antecedentes

Con los procedimientos podremos definir.

Las pilas existen desde 1978 El físico italiano conde Alessandro Volta construyó su primera “pila voltaica”. La pila rudimentaria consistía en una pila de pares de discos de cobre

y zinc separados entre sí por discos de cartón humedecidos con una solución salina o ácida

Las baterías se conforman de materiales en exceso contaminantes y una vez terminado su ciclo de vida, sus residuos también.

Cuando se desechan a la basura doméstica, suelen terminar en el vertedero, donde se oxidan y como consecuencia, se libera el mercurio, contamina el suelo y hay grandes posibilidades de mezclarse con las aguas y convertirse en metilmercurio, un compuesto bioacumulable de elevada toxicidad.

Cuando el ser humano ingiere peces con acumulaciones de mercurio o cadmio, éste se libera y provoca a mediano o largo plazo, daños en los tejidos cerebrales y en el sistema nervioso central. Éste contamina las aguas y el aire e ingresa a los cultivos.A diferencia de las pilas convencionales, que incluyen metales raros de difícil reciclaje o aleaciones de zinc contaminante.

¿Qué es una pila? Es una pequeña unidad electroquímica, contenida en una caja cuadrada o cilíndrica con dos terminales que representan los polos positivos y negativos. Sus componentes químicos se transforman en energía, que hace funcionar a los aparatos. ¿De qué manera contaminan? Las pilas que utilizamos diariamente para el control de la tv, relojes, cámaras digitales, calculadoras […] contienen compuestos químicos. Las pilas comunes están compuestas por materiales pesados, mercurio, cadmio. El porcentaje de óxido de mercurio en éstas puede llegar al 50% de su peso total. Una vez agotadas las desechamos pero estas a pesar de estar descargadas, seguirán descargando ese mineral a su alrededor

Una vez desechadas van a parar a los vertederos, la lluvia lava los restos de las pilas y arrastra el mercurio, que se abre paso hasta llegar a un rio u arroyo y la contamina. ¿Y si las quemamos? Algunas pilas pueden explotar al entrar en contacto con el fuego. En otros casos, los componentes de las pilas entran en combustión y liberan gran cantidad de contaminantes al aire. Estudios médicos han demostrado que el consumo constante de alimentos contaminados con mercurio puede provocar cambios de personalidad, pérdida de visión, memoria, sordera o problemas en los riñones y pulmones. En embarazadas, el mercurio puede acumularse en la placenta y provocar daño en el cerebro y en los tejidos de los neonatos, especialmente sensibles a esta sustancia.

Una pila tipo botón que se usa en relojes contamina hasta 600.000 litros de agua. El Paraguay importa aproximadamente 120 toneladas de pilas anualmente y se estima que en 5 años se ha descartado correctamente solamente 10 toneladas. La mayoría de las pilas van a parar a los basureros municipales y luego sus emanaciones llegan a las napas de agua subterránea, poniendo en peligro nuestras aguas, flora y fauna. La manera recomendada de descartar pilas es no TIRARLAS a la basura.

El 20 de marzo de 1800, Alessandro Volta comunica el invento de la pila a la Royal Society of London. Volta desarrolló unas placas de zinc y plata separadas por una tela humedecida con agua salada, que producían corriente. El invento se conoce como la primera pila eléctrica.

Basándose en los estudios de Volta, Gaston Planté construyó el primer modelo de batería de plomo-ácido. La batería de Planté empezó a comercializarse con éxito a finales del siglo XIX y dio origen a un largo proceso de perfeccionamiento e innovación, que dieron origen a la batería tal cual la conocemos hoy.

Las pilas y los acumuladores son dispositivos que permiten la obtención de energía eléctrica por transformación de la energía química. El conjunto de pilas o acumuladores se denomina batería. Estos dispositivos se emplean en una gran variedad de usos que van desde aparatos eléctricos y electrónicos (ordenadores, teléfonos móviles, herramientas, equipos médicos, juguetes, etc.), en la automoción para vehículos de combustión y para tracción de vehículos eléctricos, en vehículos eléctricos ligeros como patinetes y bicicletas, para el almacenamiento de energía de fuentes estacionarias, así como múltiples aplicaciones en usos industriales.

En cuanto a los efectos nocivos que ocasiona al medio ambiente, refieren que éstos son exorbitantes, ya que las pilas, cuando están en la basura, pierden su cubierta y liberan los metales que contienen, se filtran al suelo, pasando a las napas de agua y llegando hasta los ríos.

Las baterías tiene compuestos químicos que son sumamente dañinos y peligrosos. Por ejemplo, una simple pila de mercurio puede llegar a contaminar 600.000 litros de agua. Las pilas o baterías alcalinas, contaminan casi el doble. Por ejemplo, 40 pilas AA contaminan completamente una pileta de natación profesional.

¿Cómo hacen las pilas alcalinas?

Las pilas alcalinas modernas producen electricidad cuando dos electrodos sumergidos en una solución de electrolitos alcalinos reaccionan juntos. Al completar el circuito se desencadena una reacción química entre los electrodos liberando un río de electrones que abandona la pila y crea una corriente eléctrica.

Las baterías recargables son la opción más común, y este ámbito tecnológico se ve nutrido por un torrente innovador a escala mundial. Sin embargo, no hay muchos proyectos de investigación dedicados a la nueva tecnología de iones de aluminio, la cual podría dar lugar a una nueva generación de baterías más ecológicas y eficientes.

El proyecto ALION forma parte de este empuje en pos de nuevas tecnologías de almacenamiento energético. Su equipo desarrolló electrolitos basados en líquidos iónicos —soluciones salinas líquidas a temperatura ambiente— que conducen los iones de aluminio con una estabilidad térmica y electroquímica extraordinaria. Gracias a esto es posible crear baterías sin necesidad de emplear materias primas fundamentales como el litio o el cobalto. «Estas baterías serán más baratas y sostenibles», informa Etienne Knipping, coordinador del proyecto ALION.

ALION desarrolló con éxito un módulo de batería de iones de aluminio con el que demostró la gran potencia y alta ciclabilidad de esta tecnología emergente. «Estas baterías son unos candidatos interesantes para sustituir a las de plomo y ácido en aplicaciones estacionarias como los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), las telecomunicaciones, los sistemas de energía renovable o los apoyos de red», declara Knipping. Estas aplicaciones bien podrían ser paneles solares privados o turbinas eólicas instaladas, por ejemplo, en una casa o en edificios de otra índole.

Una compañía de Japón, la Nippon Telegraph & Telephone (NTT), desarrolló una pila ecológica con componentes naturales que no dañan el medio ambiente, incluso, si es desechada a la tierra.

A diferencia de las pilas convencionales, que incluyen metales raros de difícil reciclaje o aleaciones de zinc contaminantes, la nueva pila está hecha a partir de componentes que se encuentran en los fertilizantes y elementos naturales para que pueda «regresar a la tierra» de forma segura, según explica NTT en un comunicado.

Para poner a prueba su seguridad, la empresa tiene un notable experimento. Se entierran fragmentos de la pila usada en la tierra de cuatro macetas en proporciones diferentes (desde 0,25 a un gramo) y se demuestra que no afectaron negativamente al crecimiento del vegetal. Los fragmentos de pilas convencionales sí lo hicieron.

La compañía japonesa de telecomunicaciones seguirá investigando para perfeccionar la nueva pila. Actualmente tiene una capacidad limitada para su comercialización.

NTT busca ampliar el desarrollo de componentes ecológicos, además de desarrollar en el futuro sensores biodegradables sin dañar al medio ambiente.

Son las pilas comunes, cilíndricas o prismáticas. Contienen Zinc metálico que se oxida en medio ácido. El electrolito, que es de cloruro de zinc y cloruro de amonio, se encuentra en una matriz de 21dióxido de manganeso. Se completa con un electrodo de grafito (carbono).2

Objetivo

Elaborar una pila ecológica  a base de latas de aluminio y electrodos de cobre, zinc y hierro, usando como electrolitos cloruro de sodio, agua mineral y sales inorgánicas buscando una alternativa a la utilización de los materiales comunes que son plomo, cadmio, níquel y litio, ya que son sustancias tóxicas durante su degradación que pueda funcionar para encender un foco

Justificación

Hipótesis

Ayudar al medio ambiente ya que no solo es este contaminante si no que hay muchos más pero nos bastaría con disminuir

Método (materiales y procedimiento)

Materiales del laboratorio:

270 g cloruro de sodio

600 6ml agua mineral

cable de cobre 10cm

latas de aluminio 2 o mas por si fallamos)

esponja 2

Zinc 245g

Galería Método

Resultados

Una vez realizado el circuito correctamente con nuestras latas y la sal y el zinc en polvo tuvimos como

resultado de 1 a 2 voltios aunque no logramos encender el foco.

Galería Resultados

Discusión

Al término de nuestro proyecto pudimos generar un poco de energía eléctrica utilizando más latas de aluminio de lo que habíamos planteado a un inicio, ya que solo  utilizamos 2 y no podíamos hacer un circuito que pudiera darnos lo que nosotros estábamos esperando. Hubo la necesidad de utilizar más material, por lo que agregamos dos latas más y por consiguiente más cable, sal y zinc.

Sin embargo consideramos que es importante buscar otra manera de generar más energía eléctrica para poder prender un focoAl concluir nuestra investigación podemos mencionar que nuestra hipotesis se cumplio parcialmente, ya que no logramos generar suficiente energía eléctrica para prender un foco led, sin embargo pudimos darnos cuenta que si hay otra manera de lograr nuevas formas de energía, esto abre muchas posibilidades para seguir investigando sobre energías renovables y tener opciones diferentes y no seguir dañando a nuestro planeta.

Conclusiones

Al concluir nuestra investigación podemos mencionar que nuestra hipotesis se cumplio parcialmente, ya que no logramos generar suficiente energía eléctrica para prender un foco led, sin embargo pudimos darnos cuenta que si hay otra manera de lograr nuevas formas de energía, esto abre muchas posibilidades para seguir investigando sobre energías renovables y tener opciones diferentes y no seguir dañando a nuestro planeta.

Bibliografía

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Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography