Cohete hidrogeno - Resumen Química Básica PDF

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Trabajo acerca de como elaborar un cohete que funcione con hidrogeno...

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El hidrógeno, energético del futuro Poco a poco se acerca el día en que este elemento químico sea el combustible de los automóviles, como ya sucede con los transbordadores espaciales.

El fin de la era del petróleo ya se vislumbra y un candidato cada vez más firme para obtener energía es el hidrógeno. Los átomos de este elemento químico se componen de tan sólo un protón y un electrón, y son los más abundantes: cerca del 90% de todos los átomos que existen en el Universo son de hidrógeno. En nuestro planeta este elemento no es tan abundante: aproximadamente el 15% de todos los átomos son de hidrógeno y juntos constituyen apenas el 0.9% de la masa total del planeta. La mayoría de los átomos de hidrógeno que existen en la Tierra están en las moléculas de agua. Pese a su relativa escasez en este planeta, el hidrógeno forma parte de un mayor número de compuestos químicos que ningún otro elemento. En estado elemental, el hidrógeno es un gas formado por moléculas diatómicas, que sólo alcanzan a ser una millonésima parte de la atmósfera; por ser tan ligeras, la gravedad de la Tierra no alcanza a retenerlas. La reacción entre el hidrógeno (H2) y el oxígeno elemental (O2) produce moléculas de agua y desprende una importante cantidad de energía. Esto sucede porque los enlaces de la molécula de agua son más fuertes que los enlaces en las moléculas de H2 y O2. 2H2 + O2 2H2O Ésta es la reacción que se usó, por ejemplo, en los cohetes Saturno V (uno de los cuales puso en el espacio al Apolo 11, la primera misión tripulada a la Luna) y los transbordadores espaciales, que utilizan hidrógeno elemental como combustible.

¿Adiós a la gasolina? Hoy en día existen varios prototipos de automóviles impulsados por la energía mecánica generada por la reacción del hidrógeno con el oxígeno. Los fabrican compañías como BMW de Alemania y Mazda de Japón, asociada con la estadounidense Ford. Para hacer automóviles de combustión interna impulsados por hidrógeno elemental se requiere una tecnología parecida a la que se usa para producir motores movidos por gas natural, que ya abundan en nuestros días. La combustión del hidrógeno en estos motores aún no es perfecta. Su fuente de oxígeno es el aire, por lo que inevitablemente una pequeña fracción de nitrógeno interviene en la combustión y forma óxidos de nitrógeno, NOx, que producen el esmog fotoquímico y el ozono "malo".

Comparado con la gasolina, el hidrógeno como combustible extiende la vida del motor y reduce el mantenimiento, ya que no se acumula carbón en la cámara de combustión ni en las bujías, y los gases resultantes son tan limpios que casi no se necesita cambiar el aceite del motor, solo hay que restituirlo periódicamente. Sin embargo, los inconvenientes siguen siendo mayores que las ventajas. Como las moléculas de hidrógeno son tan pequeñas, se requiere mucha energía para comprimirlo o licuarlo. Por la misma razón, el gas se fuga con mucha facilidad de los recipientes que lo contienen; incluso en el mejor tanque, el H2 se evapora a una tasa de 3% diario.

Del hidrógeno a la electricidad Otra posibilidad es aprovechar la energía química liberada cuando el hidrógeno reacciona con el oxígeno, no como energía mecánica o térmica, sino almacenándola como energía eléctrica. Esta alternativa se va haciendo cada vez más viable. Los dispositivos que producen electricidad a partir de esta reacción se conocen como celdas de combustible. En las celdas de combustible la energía química se convierte en electricidad sin necesidad de combustión. Se hace reaccionar el hidrógeno con el oxígeno en dos electrodos (los "polos", o "bornes", de una pila) separados por una membrana de plástico delgada. En uno de los electrodos las moléculas de hidrógeno se despojan de sus electrones. Éstos se suministran al circuito externo al que la celda alimenta para realizar trabajo. Los protones de las moléculas de hidrógeno atraviesan la membrana y van al otro electrodo, donde se mezclan con el oxígeno y los electrones en circulación para dar agua. Es decir, las celdas de combustible permiten obtener energía eléctrica totalmente limpia a partir de la reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno. Uno de los reactivos necesarios, el oxígeno, se obtiene directamente del aire y es virtualmente inagotable. Cómo obtener el hidrógeno es otra historia.

Cohete de hidrogeno En nuestro cohete la ignición será con una chispa de alto voltaje. El cohete en sí y todo los demás se hace con tubo de PVC y láminas de plástico. Para el cono es recomendable usar una punta suave (plastoform) para evitar accidentes. Se usa un circuito multiplicador de voltaje para poder obtener la chispa. Se lo puede obtener de una cámara fotográfica desechable que tenga flash. El agua que se coloca en la base del cohete se separa en los dos componentes principales (electrólisis) hidrógeneo y oxígeno, por medios de dos electrodos.

El cohete tiene en su interior un émbolo que se introduc en el tubo del lanzador o base. Cuando se logra la electrólisis del agua, se acumula en el interior del tubo de lanzamiento hidrógeno y oxígeno. Al hacer saltar la chispa en estos gases se produce una especie de explosión que dispara al cohete a una altura considerable. En realidad no es un cohete porque no tiene propulsión propia, sino que se lo clasifica como un proyectil.

DETECCION DE NECESIDADES A partir del año 1960 se iniciaron los primeros trabajos para el estudio y desarrollo de Cohetes que básicamente es el vehículo que ha permitido al hombre salir de la Tierra para iniciar la gran epopeya de la exploración espacial. Termino general que se aplica a cualquier dispositivo. Término general que se aplica a cualquier dispositivo propulsado a reacción por la expulsión de los gases generados en una cámara de combustión. Dado que el combustible propulsor contiene carburante y un oxidante, el cohete puede propulsarse con independencia de su entorno, al contrario que otros motores a reacción, que utilizan el oxígeno presente en la atmósfera para quemar el carburante que transportan. El motor de un cohete, por tanto, es auto contenido y resulta el único adecuado para propulsar vuelos dirigidos al espacio exterior. El fin de este proyecto es realizar un pequeño cohete acerca de un posible motor cohete con propelente a base de agua; o más bien, de oxígeno e hidrógeno. Se trata de un reactor en el que se realiza la hidrólisis del agua de un tanque bipartido y es extraído el oxígeno y el hidrógeno mediante unos compresores que introducen los gases en sus respectivas "bombonas" o compartimentos, sería un cohete totalmente económico, "ecológico", renovable, potente.

UBICACIÓN PUESTA EN MARCHA Para realizar dicho proyecto, se tienen en cuenta varias ubicaciones en donde nuestra microempresa podría tener un buen desarrollo, en el cual nos sea fácil adquirir las materias primas para realizar el producto, conseguir la mano de obra, y un buen punto para la comercialización del producto Se tomaron en cuenta las siguientes consideraciones: ➢ zona norte ojo de agua ➢ jardines de Morelos ➢ san juan Teotihuacán al juntarnos y consultarlo tomando en cuenta cada una de las desventajas y ventajas de los lugares, decidimos que la mejor opción para comenzar este proyecto podría ser la zona norte de ojo de agua se eligió esa opción porque es una zona en la cual está comenzando el desarrollo comercial, y hay mucha mano de obra, por lo cual es el lugar que tiene más ventajas para la iniciación de nuestra microempresa

DINERO REQUERIDO Para la iniciación de nuestra microempresa se realizó un estudio sobre los costos aproximados para sostener el funcionamiento durante el inicio de esta. Gastos del inmueble Renta del espacio en donde laboraremos, mobiliario y equipo, etc. Gastos por situaciones legales Licencias y permisos de operatividad, contratos y prestaciones Gastos de operatividad Sueldos y salarios de los trabajadores, agua, luz, gasolina para el trasporte, mantenimiento, teléfono, internet productos para limpieza Ingresos Los ingresos se verán en la venta del producto Egresos Gastos que al final del mes se restaran del total de los ingresos

COSTOS DE PRODUCCIÓN

Los costos de producción dependerán directamente de la demanda que el cohete con combustible de hidrogeno tenga en la sociedad. Afortunadamente en el mercado no existe mucha competitividad al igual que las instalaciones serán en ojo de agua, los salarios de del personal de producción ya que solo somos a cargo 6 personas en el proyecto no es de tan elevada cantidad al igual que las instalaciones ya que por el momento no invertimos en tales impuestos. Si tomamos en cuenta los costos que intervienen en el inventario asi como los gastos de la transportación de los cohetes el valor seria aproximadamente de $2500

EXPECTATIVAS DE GANANCIAS

Uno de los objetivos de este proyecto es lograr que sea sustentable y de uso beneficioso para la sociedad y por tal motivo queremos que sea económicamente

accesible para el público en general ya que se utiliza el combustible de hidrogeno el cual es más sustentable que otros energéticos. Por tal motivo nuestras expectativas de ventas van desde los $3000 a los $4000 de ganancias....