I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

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.