50 Años de Ciencia y Tecnología Aeroespacial - Páginas de ...

50 Años de Ciencia y Tenología Aeroespacial UAM Unidad Iztapalapa
reacción química que permite transferir la carga negativa de este conductor iónico a un
conductor electrónico. Pasan los electrones por un servomecanismo y, entonces, aquí yo
recupero esos electrones en un trabajo eléctrico. Vuelven a pasar por el electrodo negativo,
cierran el circuito. Y, entonces, ahora puedo seguir sacando, también, electrones de esta
reacción.
El objetivo de esto y, precisamente, lo que es ideal es que como químico, yo puedo
calcular el cambio de energía que está almacenada por las estructuras químicas (en química
nosotros le llamamos cambio de energía libre). Si ese proceso fuera ideal, toda la energía
almacenada en estas especies químicas y el cambio de energía al modificar sus estructuras
químicas en esta transferencia de carga, podría transformarla en un trabajo eléctrico (entre
esta especie química que se oxidó y esta especie química que se redujo). Y eso sería lo
ideal. Y eso es a lo que siempre estamos apostando para poder desarrollar celdas o
generadores de energía a través de reacciones químicas. Yo puedo conocer el potencial de
esta semicelda (electrodo positivo), el potencial de esta semicelda (electrodo negativo) y,
con esta diferencia de potenciales podría decir cuál sería la energía máxima. Sin embargo,
desafortunadamente para nosotros, la realidad es mucho más compleja.
La realidad es más compleja porque hay muchísimos procesos asociados a este
cambio o a esta obtención de energía eléctrica con esa reacción química.
¿Por qué?
Decíamos que para poder transformar esa energía química en energía eléctrica,
tengo que transferir la carga (que se conduce por electrones) por un conductor electrónico
(que generalmente son metales o son conductores electrónicos que muchas veces son
óxidos, también, semiconductores) a una especie química en el ánodo para que, ahora ésta,
se oxide. Entonces, ¿qué es lo que ocurre? Yo necesito un sobrepotencial, es decir, una
energía para que esa reacción sea rápida. Parte de la energía que yo tendría que obtener
para la reacción la voy a gastar en acelerarla.
Después, una vez que generé la
carga en el conductor iónico, lo que va a
suceder (que la mayoría de las veces esos
conductores iónicos son líquidos en donde
hay iones, pero últimamente, sobre todo en
las cosas aeroespaciales éstos son sólidos
que dejan pasar iones a través de esa celda,
o membranas que también dejan pasar
iones) es que esos iones, al estar
conduciendo la carga por movimiento a
través del mismo conductor, van a gastar
parte de esa energía.
Esto es lo que llamamos nosotros, una caída óhmica o la pérdida de potencial debida
a la resistencia al paso de la carga a través del conductor iónico. Y, generalmente, en estas
baterías, sobre todo las secundarias (que requieren carga y descarga), lo que quiero es
79