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da Hal9000 » 15 mag 2013, 9:11
Il problema dell'alluminio è che sia in acidi che in basi continua a reagire anche se non si preleva corrente dal circuito esterno, inizialmente resiste bene all'attacco degli acidi o basi, ma solo grazie a quell sottilissimo strato di ossido che lo ricopre completamente che ha lo stesso colore del metallo per cui non si nota, provate ad immergere un pezzetto di alluminio in soda caustica, inizialmente non succede niente ma dopo un pò (da 10 minuti a qualche ora a seconda della concetrazione di soda caustica e dello spessore di ossido) il pezzo di alluminio inizia a produrre tante bollicine anche vigorosamente, quello è idrogeno, di fatti l'alluminio quando inizia a reagire con la soda caustica genera una differenza di potenziale tale da caricarsi molto negativamente ed inizia a scindere l'acqua, dove l'idrogeno se ne va via formando tutte quelle bollicine e l'ossigeno forma degli idrossidi di alluminio.
L'alluminio ha un elevato potenziale energetico ma le sue reazioni in abiente acquoso non sono controllabili, una volta immerso in elettrolito lui se ne và per la sua strada fregandosene se stiamo usando la sua energia oppure no, ma come già vi raccontavo in passato per poterlo sfruttare adeguatamente servono elettroliti che non contegano acqua il che ci aveva portato su sostanze fuori portata sia ecnomica che appovigionativa del nostro ambito domestico/fai-da-tè.
Mi ricordo che un pezzetto di alluminio di 1mm di spessore ha impiegato diversi giorni a corrodersi completamente in soda caustica, continuando a generare una notevole quantità di idrogeno per tutto il tempo, è stata la dimostrazione che il metallo contiene una notevole quantità di energia, ma tutto è riconducibile al processo produttivo, di fatti l'alluminio venduto non è altro che un accumulatore, una batteria, perchè industrialmente per produrlo partono dal minerale grezzo (una forma di idrossido, non ricordo come la chiamano) trovato in natura che non è altro che la forma scarica, il prodotto finale che ho ottenuto dopo la completa corrosione dell'alluminio in soda caustica, quindi loro prendono questo idrossido di alluminio e con un bagno di soda caustica fusa (attenzione non sciolta in acqua, bensì la soda caustica pura portata al punto di fusione) che funge da elettrolita, che non avendo quindi acqua al suo interno permette di rigenerare alluminio metallico partendo dal suo idrossido tramite elevate correnti elettriche.
Ora non ricordo i numeri ma se cercate su wikipedia vedrete che per fare un pochetto di alluminio serve tanta corrente elettrica, infatti mi pare di ricordare tutte quelle polemiche di un colosso insudtriale per la raffinazione dell'alluminio che aveva invaso" le verdi terre di un isola del nord con i suoi stabilimenti dove c'era tanta energia idroelettrica da sfruttare per la raffinazione dell'alluminio.
Ne avevo provate di ogni, ma se escludiamo metalli rari, costosi o introvabili in quantità adeguate per noi hobbisti, i metalli di uso comune che danno i risultati migliori sono questi in ordine di performance:
- piombo
- zinco
- rame
- ferro
tutti gli altri lasciano il tempo che trovano per un uso pratico, per esempio il nichel costa un botto ed è difficile da reperire.
Lo zinco costa poco ma non è facile reperirlo inoltre ha quel difetto di ridepositarsi in modo ireegolare formando punte che mettono in corto gli elettrodi se usato per pile ricaricabili.
Il rame è comune, facile da reperire ed è un otimo depolarizzante, ovvero il suo ossido (ne ha diverse forme) è ottimo a trattenere l'ossigeno e a fungere da elettrodo positivo, gli unici incovenienti sono il costo e il brutto vizio di migrare per elettrodeposizione verso il negativo se si eccede con la tensione di ricarica, di fatto creando azione locale al negativo (microcorti).
Il ferro sembrerebbe lavorare bene come elettrodo negativo se in coppia con il rame, o come elettrodo positivo se in coppia con lo zinco, ed è ovvio che è uno dei metalli più facili da reperire, ma è poco reattivo, il chè è un vantaggio in termini di corrosione nel tempo e quindi durata, ma uno svantaggio per la formazione iniziale, perà si può ovviare al problema di creare una elevata superfice usando pagliette in elevata quantità pressate dentro a tubi di ferro adeguatamente forellati.
Lo stesso sistema può essere sfruttato per il rame, ovvero tubi di rame forellati con dentro scarti di filo di rame (una paglia di rame) pressata.
Parlando di elettroliti la soda caustica non serve a nulla perchè attacca tutti gli ossidi dei metalli a noi disponibili quindi autoscarica in pochi minuti qualsiasi elettrodo positivo, il bicarbonato di sodio forma sali solubili sia del ferro che del rame in pratica corrodendoli alla prima ricarica, eventuali acidi vanno bene solo con il piombo in quanto attaccano e corrodono gli altri metalli (ferro, rame e zinco) per cui se si vuole tentare la strada di metalli alternativi al piombo resta solo l'idrossido di potassio che non attacca tali metalli e non scolgie i loro ossidi.
Per esempio da svariate prove e riprove come potenza energetica pratica non c'è niente che batte il piombo-acido, ma se dovessi stilare una classifica:
1) piombo,piombo - acido solforico
2) rame,zinco - idrossido di potassio
3) rame,ferro - idrossido di potassio
Per ragioni di costo sia del rame che dell'idrossido di potassio nel fai-da-te vince la piombo-acido in quanto si recupera sia il metallo che le'elttrolita a valanghe quasi gratis (ex batterie auto) mentre il rame costa e anche l'idrossido di potassio, senza considerare che l'elettrolita basico di idrossido di potassio deve essere tenuto isolato dall'anidride carbonica nell'aria perchè lentamente la assorbe trasformandosi in carbonato di potassio e rendendo inutile la pila con necessità di un cabmio dell'elettrolita.
è da tempo che vorrei provare un prototipo di una certa entità a base di rame e ferro, più che altro per sfizio personale, ho messo da parte avanzi di filo di rame da spellare per fare una massa porosa di rame da pressare in un elettrodo, ma la costruzione non sarà facile perchè dovrò mettere un filo d'olio sul pelo dell'elettrolita per evitar la contaminazione da anidride carbonica inoltre il sistema di ricarica dovrà essere molto preciso sulle tensioni per evitare migrazioni del rame sul negativo, pensavo di fruttare la caduta di noramli diodi come valvola di sfogo in parallelo ad ogni elemento perchè inevitabilmente gli elemenhti non saranno tutti uguali ma nessuno dovrà superare una certa soglia di tensione che devo ancora stabilire sperimentalmente....
