Estudio de los efectos electrocatalíticos y estructurales de óxidos hidróxidos sobre la reacción de electroformación de oxígeno

• Autores: Córdoba, Susana Inés
• Año de publicación: 1988
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Lopez Teijelo, Manuel; Macagno, Vicente Antonio; Maggio, Bruno; Hoyos de Rossi, María Rita
• Materia: Hidróxidos; Oxígeno; Óxidos; Fisicoquímica; Mecanismo de reacciones; Catálisis
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 1988.
Fil. : Córdoba, Susana Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
La reacción de electroformación de oxígeno (RED) no es de importancia tecnológica en sí mismo, aunque es la reacción anódica acoplado un gran número de procesos eleçtroquimicos como la electrólisis de agua para la producción de hidrógeno o la reducción de oxigeno en las baterias secundarias metal-aire. En los últimos años se ha mostrado un interés especial en el Proceso de la electrólisis de agua, particularmente después de la crisis energética de 1973(1). La futura escasez de combustibles como petróleo, gas carbón, además de la contaminación del medio ambiente, hacen pensar en sistemas energéticas basados en el hidrógeno como una posibilidad bastante atractiva, ya que este combustible puede obtenerse a partir de una fuente practicamente inagotable como es el agua existente en nuestro planeta. En una sociedad cuya economia esté basada en el hidrógeno, éste ser¡a producido- a partir de electricidad 'barata", la que a su vez sería obtenida en estaciones nucleares o colectores solares; y el hidrógeno seria usado para almacenar y transportar energía fácilmente. De esta forma llevando eI cambustible a sitios urbanos, a partir de celdas de combustión se podria retransformar el hidrógeno en electricidad. Sin embargo, la llamada "era del hidróqeno" no es posible aun debido al hecho de que los avances tecnológicos necesarios no han sido todavía resueltos. En el presente, no se dispone todavia de electricidad "barata" y esto trae aparejado el hecho de que permanezcan los problemas de eficiencia de energía de lo electrolizadores de agua y las celdas de cambustión[2). Uno de los mayares problemas que debe enfrentarse para esta conversión de enerqia eléctrica el energía química, está relacionado con el electrodo de oxígeno. El extremadamente alto sobrepotencial al cual tiene lugar la RED, es una de la principales causas de la pérdida de eficiencia observada en lo electrolizadores de agua. Debido a esto, se han llevado a cabo un gran numero de trabajos en los que se estudia la reacción de electroformación de oxiqeno sobre una amplia variedad de materiales, especialmente óxidos, lo que si detallarán más adelante. La electrólisis de agua ha sido usada también como método de producción de agua pesada. Factores cinéticos determinan que en. protón se descargue, para dar hidrógeno molecular, más rápidamente que en deuterio. Asi, de esta manera, a medida que transcurre el proceso de electrólisis, se produce la concentración de deuterio en el electrolito abundancia natural de deuterio en el agua, es de sólo 150 ppm, por lo tanto se necesitan tiempos excesivamente largos de electrólisis para obtener un porcentaje significativo de agua pesada. Este método es sumamente ineficiente pero presenta la ventaja de ser de muy bajo casto. Otro aspecto importante desde el punto de vista tecnológico es la aplicación del estudio de la reacción de electroformación de oxígeno en celdas de almacenamiento metal--aire. Existen varios tipos de celdas metal aire. Los ánodos suri manufacturados de cinc, hierro u otro metal [3). El voltaje entregado por una celda cinc-aire es 1 4-1 5V, mientras que para celdas hierro-aire, es de 1,01,1V. La reacción global que ocurre es bastante simple y esta asociada a la oxidación anódica del metal al óxido o hidróxido correspondiente, mientras que en el cátodo se produce la reducción de oxigeno del aire. La máxima ventaja de las celdas metal-aire es que no requieren el uso de óxidos de metales nobles escasos y caros que por lo general emplean otras celdas además de hacer uso del oxigeno del aire como combustible, De esta manera, se está aprovechando una fuente prácticamente inagotable e ilimitada disponibilidad como es el aire libre (excepto en aquellos ambiente como el submarino o el espacio). El electrodo de aire (cátodo) de la celda en principio permanece operable después de la descarqa, de manera que todos los esfuerzos apuntan a desarrollar celdas recarqables o secundarias.
Fil. : Córdoba, Susana Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.