Es farà funcionar un cotxe amb aigua… que no es gasta! Però, tenim ja la solució dels problemes de manca de recursos energètics? Ho discutirem, perquè res és tan fàcil com sembla.

Aquesta activitat es fonamenta en un Treball de Recerca d’alumnat de l’IES de Castellar i utilitza un prototip de cotxe d’hidrogen que és resultat d’aquesta recerca i de la feina de professors, tècnics i distribuïdors que faran possible que arribi als centres escolars públics.

Nivells: cicle mitjà i superior de Primària, ESO, Batxillerat

Objectius

Mostrar els aspectes tècnics que fan que un cotxe funcioni.
Fer veure els avantatges de buscar nous combustibles 'nets' i les dificultats de tenir 'energia útil', que no es conserva.

Descripció de l'activitat

En aquesta activitat es tractaran els aspectes tecnològics que tenen a veure amb l’aprofitament de l’energia, estudiant el funcionament d'un cotxe que crema l'hidrogen que obté descomponent aigua amb energia solar.

Cada grup d’alumnes disposarà d’un cotxe d’hidrogen i hauran de fer que funcioni. També coneixeran les principals idees teòriques del procés de descomposició i formació de l’aigua i del funcionament de la placa solar i de la pila d’hidrogen.

L’activitat comença plantejant que hi ha manca de petroli, i es convida a accedir a una webquest on apareixen diverses propostes de solució, així com es llegeix un fragment de L’illa misteriosa, de Jules Verne, escrita el 1874.

"L'electricitat ha de permetre descompondre l'aigua en els seus elements primitius, la qual cosa farà que es converteixi en una força poderosa i manejable [...] Sí, amics meus, crec que algun dia s'utilitzarà l'aigua com a combustible, que l'hidrogen i l'oxigen dels quals està formada, usats per separat o de forma conjunta, proporcionarà una font inexhaurible de llum i calor, d'una intensitat de la qual el carbó no és capaç [... ] L'aigua serà el carbó del futur".

L’alumnat estudia el cicle energètic del cotxe mitjançant unes fitxes que ha d'ordenar, tot comprenent els processos fisicoquímics que hi tenen lloc en fer-lo funcionar. En primer lloc coneixerà el funcionament de cadascun dels components del cotxe, i a continuació els processos concrets: capturar el sol mitjançant plaques solars i obtenir electricitat, descompondre l’aigua mitjançant l’electròlisi, de manera que s’obté hidrogen i oxigen, és a dir, energia emmagatzemada. Quan l’hidrogen es combina amb l’oxigen i arriba a la pila, alliberem l’energia emmagatzemada. Es tracta, per tant, de fer veure com l’hidrogen és un vector energètic, ja que ens permet emmagatzemar i transportar l’energia que hem capturat del sol.

Finalment, farem funcionar el cotxe i entrarem en el torn de conclusions, tant de tipus tècnic, com per exemple valorar si és millor fer funcionar el cotxe directament amb les plaques o bé amb tot el conjunt, o entendre per què hi ha dues piles associades, com de tipus més ampli, com per exemple Què es guanya amb els cotxes d’hidrogen?. Presentarem experiències actuals, com els cotxes i autobusos amb cèl·lules de combustible que estan funcionant en algunes ciutats, i finalment hauran de constatar si és correcta l’afirmació de Jules Verne, que l’aigua és un combustible.

A l'escola

Us proposem que estudieu en particular el problemes associats a la producció, emmagatzematge i transport de l’hidrogen. Caldria fer referència d’alguna manera al Projecte Energies Alternatives a l’Aula, tal com surt a l’apartat “Antecedents“ de la pàgina web http://www.kithidrogenosolar.com. L'activitat és important, perquè hi ha moltes decisions a prendre en relació a quines fonts d'energia utilitzarem en el futur, i els estudiants han d'entendre que seran ells els que ho decideixin, la qual cosa tindrà unes conseqüències en la manera de viure i també en les economies mundials. Possiblement el futur no sigui tan clar com defensa J. Rifkin, però el que sí que sembla segur és que el futur energètic immediat passa per l'ús de les energies alternatives. El conreu del Sol i l'ús de les piles de combustible són una alternativa seriosa i pensem que els professionals de l'ensenyament tenim una part de responsabilitat a ajudar a construir aquest futur. El Pla de l'Energia de Catalunya 2006-2015 aposta per potenciar l'ús d'aquestes energies alternatives: fotovoltaica, tèrmica (captadors solars plans), eòlica, piles de combustible (transport públic), aprofitament de la biomassa, etc. I l'ajuntament de Barcelona ha estat capdavanter en impulsar l'ús d'aquestes energies.