Ciencias Exactas y Naturales

PK-EN-213-HA Alimentos que generan electricidad.

Asesor: ROSALIA ORNELAS ENRÍQUEZ

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Equipo [Ángel Domínguez Garciacano. ]

Resumen

Es difícil imaginar un mundo sin electricidad.  La electricidad nos permite vivir con comodidad, ya que nuestro modo de vida se basa en el uso cotidiano de ella.  Depender de la electricidad nos ha llevado a un consumo desmedido, afectando al medio ambiente y a nuestra salud.  Aunque es posible generar electricidad con fuentes renovables, la mayor parte se produce con fuentes no renovables (carbón, gas, petróleo y uranio). He escuchado que hay alimentos que pueden generar electricidad, y considero que, de ser cierto, habría una buena alternativa que nos permita depender menos de los medios convencionales de generación de electricidad y que sea más amigable con el medio ambiente.  Por ello realizaré una investigación para saber cuáles son ésos alimentos y posteriormente un experimento para comprobar si es posible y viable contar con esta fuente como generadora de energía eléctrica.

Pregunta de Investigación

¿Por qué algunas frutas y verduras generan electricidad?

Planteamiento del Problema

La energía que usamos es no renovable y contaminante en su mayoría.

Antecedentes

Las frutas y verduras no solo contienen vitaminas y minerales que nos ayudan a mantenernos sanos y a crecer. También tienen una gran cantidad de agua, lo que ayuda a conducir bien la electricidad. Esto, sumado a otros ingredientes como el ácido cítrico o el ácido ascórbico, aumenta la conductividad. Si el ácido es lo suficientemente alto generará un voltaje lo suficientemente potente como para convertirse en una pequeña batería.

La mejor batería de alimentos es cualquier fruta o verdura con altos niveles de iones superconductores, como el sodio o el potasio. Pero, ¿cómo puede ser posible que una naranja, un plátano o una patata puedan, nunca mejor dicho, alimentar un teléfono celular? La respuesta está en el propio material orgánico del alimento, que es conductor y crea un circuito iónico, capaz de transportar energía eléctrica a través de los electrolitos, unos compuestos químicos que crean iones cuando se disuelven en el agua.

Un conductor iónico produce cargas negativas y positivas, o lo que es lo mismo, iones cargados (electrolitos) que se mueven cuando entran en contacto con una tensión. Debido a esto, cualquier fruta o verdura podría convertirse en un conductor de energía (aunque hay algunas que funcionan mejor que otras).

Los alimentos cítricos, como las naranjas o los limones, son excelentes conductores de electricidad. Esto se debe a su factor de acidez, que, actuando como un electrolito, hace posible que la electricidad viaje a través de ella. Los cítricos, por sí mismos no producen grandes cantidades de energía. Sin embargo, si utilizamos varias frutas juntas creando un circuito en serie podremos aumentar el voltaje de nuestra batería casera.

Los limones son de los cítricos que más voltios de electricidad son capaces de producir. Ya que, se transforma la energía química de los limones en energía eléctrica. Esto convierte a los limones en baterías de tipo voltaico.

La pulpa de la manzana también sirve para crear energía eléctrica. Con un proceso menos contaminante y más barato, se ha investigado como conseguirlo. La idea principal es transformar la pulpa de este alimento en electrodos. Tratándola a alta temperatura con vapor de agua, se convierte en un material muy poroso, en carbón activado, material del que están formados los electrodos.

Un nuevo experimento con resultados positivos, dice que los residuos de la piña pueden generar electricidad. A partir de los desechos de la piña, se genera gas metano que se transforma en energía eléctrica. Con esto se mejorará la producción en las plantaciones de piña, que son, grandes consumidoras de electricidad.

Los tubérculos, como la patata, generan electricidad en su interior gracias a la acidez que provoca el ácido ascórbico. Este, guarda en su interior metales conductores, como son el cobre y el cinc. Al igual que ocurre con los cítricos, si se colocan las patatas en serie se puede aumentar el voltaje. A su vez, si estas series se colocan en paralelo, se puede conseguir baterías potentes.

Otros vegetales que conducen la electricidad debido a su potasio y contenido iónico son los tomates, las zanahorias, las cebollas, las batatas y los pepinos.

Incluso los alimentos en vinagre o encurtidos, como los pepinillos, conducen la electricidad debido a su alto contenido en sal. Esta, es rica en iones y conduce la electricidad. En general, los alimentos ricos en sal son buenos conductores de electricidad.

Objetivo

Quiero saber por qué hay alimentos que generan energía eléctrica.

Justificación

Porque podría encontrar una fuente de energía alternativa.

Hipótesis

Si logro comprender  por qué algunos alimentos generan electricidad entonces podría tener una opción de energía limpia.

Método (materiales y procedimiento)

Cuestionario.

(Revisar imágenes)

Fase Experimental

Materiales

  • 3 tornillos o clavos recubiertos de zinc.
  • 2 monedas de cobre.
  • 1 cople de cobre.
  • 4 caimanes.
  • 1 foco led.
  • para el experimento 1 necesitaremos 3 papas grandes.
  • para el experimento 2 necesitaremos 3 naranjas grandes.
  • para el experimento 3 necesitaremos 3 limones grandes.

 

Procedimiento.

  1. Colocar en cada papa una pieza de cobre.
  2. Colocar en cada papa una pieza recubierta de zinc.
  3. Unir el extremo de un caimán al ánodo del foco led, el otro extremo del caimán deberá unirse al cople de cobre colocado en una de las papas.
  4. Unir con un caimán la pieza de zinc de la papa anterior a la moneda de cobre de una nueva papa.
  5. Unir con un caimán la pieza de zinc de la papa anterior a la moneda de cobre de una nueva papa.
  6. Unir con un caimán la pieza de zinc de la papa anterior con el cátodo del foco led.

Repetir el procedimiento con las naranjas y los limones.

Galería Método

Resultados

En el experimento logré encender un foco led con las papas, las naranjas y los limones al crear un circuito eléctrico con ellos.

Galería Resultados

Discusión

El limón (también aplica para la naranja y la papa), junto con el zinc y el cobre, se transforma en una batería. Una batería se compone de dos metales y un electrolito. Un electrolito es un líquido conductor; es aquí donde el jugo del limón, la naranja o bien la pulpa de la papa ejerce su función. Una reacción química tiene lugar entre los metales dentro del alimento. Esto crea un voltaje que impulsa a los electrones a través del circuito.

Un error habitual es creer que el alimento genera la electricidad. Lo que sucede es que el electrolito (el jugo del cítrico o la pulpa de la papa) combinado con el zinc y el cobre, hace de batería, la cual a su vez completa un circuito eléctrico.

Los cítricos, como las naranjas y los limones, son excelentes conductores de electricidad. No producen mucha energía por sí mismos, pero si utilizamos varios de ellos creando un circuito en serie, podemos producir suficiente electricidad como para encender una bombilla. Esto crea una batería de varias celdas, lo cual hace a la electricidad producida por el cítrico más potente y práctica.

Los cítricos no son la única fuente de electrolitos. Otras frutas jugosas, como las manzanas, pueden ser utilizadas. También la papa es un buen conductor eléctrico. El vinagre también es factible como conductor.

Muchos utensilios de pequeño tamaño pueden recibir energía por medio de un circuito eléctrico que utilice cítricos, por ejemplo, las bombillas de linternas pequeñas. Los LED pueden recibir energía por medio de cítricos, ya que éstos requieren menos energía que las bombillas. También las calculadoras son instrumentos útiles que pueden proveerse de energía con este método.

Conclusiones

En definitiva, puedo concluir que ni las frutas ni las verduras son capaces de generar electricidad por sí mismas, sin embargo, algunas de ellas son excelentes conductoras de electricidad, debido a la reacción química que generan el cobre y el zinc con algunos de sus componentes (ácido cítrico, ácido ascórbico, agua).

Bibliografía

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Yris Martínez, Ricardo Hernández. (2004). Imaginación y Creatividad. Experimentos sencillos y económicos. Venezuela: Escuela Venezolana para la Enseñanza de la Química.

Elsa Miluska Medina Oliva. 2017. Ciencia y Tecnología 3. Mi cuaderno de autoaprendizaje. Perú; Ministerio de Educación del Perú.

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https://www.redalyc.org/pdf/920/92040309.pdf

 

Explorable.  Think outside the box.

https://explorable.com/es/experimento-de-cargar-una-bombilla-de-luz

https://explorable.com/es/experimento-de-la-pila-de-fruta

Tek Crispy.

https://www.tekcrispy.com/2018/06/02/frutas-verduras-electricidad/

National Geaographic España.

https://www.nationalgeographic.com.es/fotografia/visiones-de-la-tierra/naranja-electrica_7573

Solo Es Ciencia.

https://soloesciencia.com/2018/09/18/frutas-y-verduras-con-chispa/

Los Por Qué.  Respuestas sencillas a preguntas frecuentes.

https://www.losporque.com/ciencia/por-que-algunas-frutas-y-verduras-conducen-la-electricidad.html

Área Tecnología.

https://www.areatecnologia.com/electricidad/experimentos-de-electricidad.html

 

https://www.rtve.es/television/20200224/alimentos-capaces-generar-electricidad/2004261.shtml

 

https://www.geniolandia.com/13066803/que-alimentos-producen-electricidad

https://www.pinterest.com.mx/pin/678002918884678647/

https://www.youtube.com/watch?v=BLeA9ddnyjE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography