1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1.
Descripción del problema de investigación
Al mirar a nuestro alrededor podemos
observar a personas moviéndose, las plantas creciendo, y que muchos objetos
realizan diferentes acciones. Todas esas actividades tienen en común que
precisan del concurso de la energía. La energía es una propiedad asociada a los
objetos y sustancias, y se manifiestan en las transformaciones que ocurren en
la naturaleza. Desde tiempos muy antiguos, el hombre supo aprovecharla para
satisfacer sus necesidades. Con el paso del tiempo se encontraron nuevos usos y
fuentes de obtención de energía. Uno de los tipos de energía más conocidos y
empleados a nivel mundial es la eléctrica.
La energía eléctrica es una forma de
energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos
puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se
pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. Existen diferentes formas
de obtenerla. Si bien es cierto, los métodos para la obtención de este tipo de
energía son muchos, pero la mayoría de ellos ocasiona un gran impacto negativo
en el medio ambiente. Frente a ello, se mejoraron aquellos métodos. A pesar de
ello, las noticias de derrames de petróleo, derrames de sustancias y gases
químicos, sequias y otros aún continúan.
En el Perú, debido a las limitaciones
tecnológicas, económicas y geográficas, carecemos de algunas de las más limpias
formas de obtención de energía eléctrica. Es decir, nuestras maneras de obtener
energía eléctrica generan un daño al medio ambiente. Por ejemplo, las zonas de
extracción de petróleo se quedan infértiles por algún derrame de estos. Otro
caso es el de las centrales hidroeléctrica, ellas en su mayoría de veces tiene
que desviar el agua de los ríos. Ello crea una modificación en el ecosistema,
ya que muchos animales que habitaban por esos lugares mueren o migran por la
necesidad de agua.
De
seguir así, en un futuro muchas especies animales y vegetales van a extinguirse
y el impacto ambiental producido será muy grande. Por ello, en el presente
documento se busca promover y contribuir
al uso de métodos de obtención de energía de una manera sostenible; es decir,
energía producida de la manera más limpia posible.
Una de las más conocidas formas de
obtención de energía eléctrica es el utilizado en las celdas galvánicas o
también conocidas como pilas. Ellas siguen el principio básico de la
conservación de la energía establecida por James Prescott Joule (1872), “La
energía no se crea ni se destruye; solo se transforma de unas a otras”. La pila voltaica o pila electroquímica,
basada en el descubrimiento de Luigi Galvani en 1780 e inventada por Alessandro Volta en 1800,
consisten en dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, solido o pasta
que se llama electrolito. El electrolito
es un conductor de iones. Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito,
en uno de los electrodos (el ánodo) se producen electrones y en el otro
(cátodo) se produce un defecto de electrones. Cuando los electrones sobrantes
del ánodo pasan al cátodo a través de un conductor externo a la pila se produce
una corriente eléctrica.
Adicionalmente, alrededor de 1936, los
arqueólogos descubrieron que una aldea de las antiguas civilizaciones en Bagdad
ya usaba este tipo de pilas. Estas consistían en un conjunto de vasijas de
terracota, cada una de las cuales contenía un rollo de amina de cobre que albergaba una varilla
de hierro. Asimismo, se encontraron restos orgánicos de juego de limón y
vinagre dentro de las vasijas. Actualmente se las conoce con el nombre de “La
pila de Bagdad”. En efecto, el jugo de limón y toda aquella sustancia que sirva
como electrolito es útil para el funcionamiento de una pila.
Andrew McElrone, fisiólogo de plantas en
California, descubrió la existencia de unos tubos conductores en las plantas,
estas se encargan de trasportar una sabia contenida de minerales desde las
raíces hasta las hojas de las plantas para el proceso fotosintético, a estos
tubos los llamo Xilema.
Tomado esta información como base, se
plantea analizar y modificar el método de la pila orgánica que Camilo Piñedos
(Bogotá, 2006) propone. Es decir, sustituir al limón por una planta arbolífera
del Centro Vacacional Huampaní como
fuente de electrolito.
1.2 Formulación
del problema de investigación
¿En
qué medida el aprovechamiento de la energía química contenida en las plantas
arbolíferas del Centro Vacacional Huampaní, contribuye a la mejora de los
métodos de obtención de energía eléctrica de manera sostenible, durante el
2013?
1.3 Objetivos de la Investigación
1.3.1
Objetivos General
Determinar y analizar el
aprovechamiento de la energía química contenida en las plantas arbolíferas del
Centro Vacacional Huampaní, contribuye a la mejora de los métodos de obtención
de energía eléctrica de manera sostenible, durante el 2013.
1.3.2
Objetivos específicos
Determinar el grado de factibilidad del uso de la energía
química contenida en las plantas arbolíferas del Centro Vacacional Huampaní
como fuente principal para la producción de energía eléctrica de manera
sostenible.
1.4
Impacto y justificación de la investigación
Este proyecto de investigación, tiene como finalidad contribuir al fomento
y el estudio de una pila biológica que produzca energía eléctrica de una manera
sostenible; es decir causando un daño mínimo al ambiente. Bien es sabido que el
Perú cuenta con una ubérrima tierra, sobre todo en nuestra amazonia, que cuenta con millones de árboles capaces de
proporcionar una gran cantidad de energía a la sociedad.
Por otro lado, al utilizarse metales minerales (Calcio, Hierro, Magnesio,
Manganeso, etc) como electrodos, estos favorecerían a la nutrición de la
plantas. Asimismo, las fincas o pueblos muy alejados podrían hacer sus propias
pilas y beneficiarse tanto ellos económicamente como para el mejoramiento del
medio ambiente.
1.5
Limitación de la investigación.
Para la realización de este proyecto de investigación se
tiene ciertos factores limitantes, entre
ellos el tiempo a emplearse para la investigación, la accesibilidad a buenas
fuentes de información y a materiales de última tecnología. El tiempo libre con
el que se cuenta en el Colegio Mayor Secundario Presidente del Perú es mínimo
por el horario establecido según la programación curricular de la Institución
educativa, también por las otras actividades extracurriculares programadas por el colegio. Asimismo, la biblioteca de la
institución es insuficiente para la información requerida. Finalmente, los
materiales tecnológicos adecuados para la parte experimental del proyecto
requieren de un costo económico del cual se carece; Por ello, se limitara a
utilizar materiales casero y de fácil acceso.
