Lucía Madueño Albuera, María Granado Guerra y Carmen Rueda Priego, estudiantes de 4ºCurso del Grado de Química de la Universidad de Córdoba
Baterías y limones, ¿tienen algo en común?
¿Es posible hacer una batería con un limón?
Figura 1. Representación ilustrativa de una batería orgánica.[2]
¿Cómo funcionan las baterías?
Las baterías, comúnmente llamadas pilas eléctricas, son dispositivos que transforman la energía química en energía eléctrica. Su uso está implícito en la gran mayoría de los dispositivos eléctricos y electrónicos que usamos a diario como lámparas, relojes, teléfonos, ordenadores portátiles, coches, etc.
En pleno siglo XXI, son dispositivos transcendentales en nuestra rutina y rara vez nos cuestionamos sobre su origen o funcionamiento. [3]
En este experimento, aprenderemos cómo crear una pequeña batería utilizando limones y entenderemos cómo se genera electricidad a partir de reacciones químicas muy simples.
¿Qué materiales son necesarios?
-Limón. Su zumo ácido actuará como un electrolito: sustancia que actúa como medio de transporte de los iones entre los electrodos.
-Metal galvanizado: un clavo o tornillo con una cubierta de zinc actuará como ánodo.
-Monedas o alambre con alto contenido en cobre actuará como cátodo.
-Multímetro: con cables y puntas, para medir la diferencia de potencial.
-Diodo led/bombillita: para comprobar que funciona el circuito con el encendimiento del LED.
-Cables de cocodrilo o eléctricos para conectar nuestro circuito. [4]
Figura 2. Materiales utilizados en el experimento. [5]
¿Cuáles son los pasos a seguir?
1. Insertar en un extremo del limón la moneda que actúa como electrodo cátodo, y en el otro extremo, el tornillo galvanizado que actúa como ánodo. ¡Es muy importante que ambos metales no se toquen, debe quedar una separación entre ellos!
2. Disponiendo de 4 limones, unir los cables de cocodrilo en serie. La conexión será la siguiente: del limón 1 se conecta la moneda con el tornillo del limón 2, se conecta el tornillo a la moneda del limón 3 y se conecta hasta conectar todos los limones.
Figura 3. Disposición de los limones en el circuito.
3. Por último, el tornillo del limón 1 se conecta al polo negativo del led (terminal más corto), y la moneda del limón (último) se conecta al polo positivo del led (terminal más largo). Unir a la bombilla.
¡Y, la bombilla se enciende!
Figura 4. Comprobación del encendido del led.
4. Lo que quedaría por hacer para comprobar el potencial de la bombilla, es colocar la punta del cable rojo (terminal positiva) del multímetro al electrodo de cobre y colocar la punta del cable negro (terminal negativa) al electrodo de zinc, y observaremos que el voltaje que nos da la batería orgánica se encuentra alrededor de 1,69V. [6]
Figura 5. Comprobación del potencial de la bombilla.
Como paso adicional, vamos a comprobar el potencial de una pila alcalina de 1,5V medida en el multímetro.
Figura 6. Comprobación potencial de pila alcalina.
¡Y observamos que el potencial medido de los limones anteriormente sale incluso superior que el de una pila alcalina de 1,5V!
Resultados y observaciones
Al medir la corriente generada con el multímetro podemos comprobar en este caso que es la suficiente para encender el LED. El voltaje de la pila orgánica es muy pequeño, por lo que, si necesitas aumentar el voltaje, por ejemplo, a 2,5 voltios (para hacer funcionar una calculadora), tendrás que hacer otra pila de limón y conectarlas en serie como se observa en la Figura 7.
Este experimento lo puedes realizar no solamente con limones, inténtalo usando diferentes verduras o frutas y descubre qué voltaje se obtiene. Por ejemplo, la banana o la fresa que presentan un medio potásico o la patata un medio almidonado. [7]
Figura 7. Simulador de circuito eléctrico con limones. [8]
Vídeo explicativo del experimento
Vídeo 1. Procedimiento del experimento por pasos. [9]
Explicación científica
Si no es magia… ¿Cómo puede iluminarse el LED sin estar conectado a la corriente eléctrica o a un sistema de acumulación de energía como una batería o pila?
Figura 8. Representación de la batería.
Datos curiosos
Conclusiones
Sin duda alguna, el desarrollo científico de las baterías modernas no habría sido posible sin las observaciones de Galvani y los estudios realizador por Alessandro Volta para el desarrollo de la pila eléctrica, siendo un momento decisivo en todo lo que hoy conocemos.
Experimentos sencillos como este, te acercan a la comprensión de fenómenos que ocurren en nuestro día a día como es el funcionamiento de las pilas de baterías. Aunque la corriente generada puede ser baja, nos permite entender los principios básicos de una batería y cómo diferentes materiales pueden actuar como electrolitos. [12]
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