Estudiantes de Ingeniería Química construyen móviles autopropulsados ​​con hidrógeno

B.Q.
12/5/2022

Han diseñado plantas de producción de este reactivo.

¿A partir de qué reacciones químicas se puede obtener hidrógeno (H2)? ¿Cómo optimizar el volumen y producirlo de forma segura? ¿Cómo debería ser una planta de producción para obtener hidrógeno puro? ¿Cómo almacenarlo para utilizarlo en un coche? ¿Y en un móvil autopropulsado?

Los estudiantes de primero de Ingeniería Química de Tarragona llevan semanas trabajando en el laboratorio diseñando la planta de producción y el widget que correrá sólo propulsado con hidrógeno. El día 13 de junio tendrán que mostrar que el trabajo de los últimos meses hace funcionar el coche y encontrar la reacción química que les permita hacerlo parar de forma autónoma. Pero, además, los estudiantes ponen en juego la solidez de los equipos y todas aquellas competencias necesarias para llegar hasta aquí: el trabajo colaborativo, el liderazgo, las técnicas de comunicación, la autoevaluación y la resolución de conflictos.

Es parte del proyecto integrado del primer curso, que les permite poner en práctica en un único proyecto todo lo aprendido en las diferentes asignaturas del curso, incluyendo competencias necesarias en el mundo laboral como el trabajo en equipo. Por eso cada uno de los diez equipos cuenta con un estudiante que cursa cuarto, y que, a su vez, debe demostrar que puede liderar un equipo, como parte de la asignatura Prácticas de Liderazgo de Equipos.

Ricard Garcia-Valls es el profesor de Fundamentos de Ingeniería de Procesos que ideó esta práctica que permite a los estudiantes experimentar a partir de la investigación bibliográfica y de la prueba y error e integrar los conocimientos aprendidos en el aula. Trasladó a la URV una forma de aprendizaje que conoció en la Universidad de Aalborg (Dinamarca), donde se aplicaba a las enseñanzas de máster, y que desde hace años es el sello de los distintos grados de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Química: el proyecto integrado.

Este curso, el reto para los estudiantes de primero de Ingeniería Química es hacer mover un widget móvil con hidrógeno y serán evaluados por empresas del sector que trabajen en la producción de este combustible. “Primero deben buscar bibliografía que les permite idear cómo pueden producir el hidrógeno, primero de manera experimental y después industrial, porque deben acabar diseñando una pequeña planta de ingeniería química para producir el hidrógeno y que sea puro”. En el laboratorio abierto realizan las pruebas de reacciones químicas y, a partir del momento que funcionan, deben optimizar el volumen de hidrógeno para ser producido de forma segura y, después, escalar la reacción para obtener suficiente hidrógeno puro.

Algunos equipos han optado por la reacción más habitual, basada en la reacción del metal con base ácido concentrada. Pero otros han arriesgado y han querido probar una forma de producción todavía experimental: la obtención de hidrógeno a partir de luz solar, lo que se conoce como fotoquimia. Carlos Romera es uno de los estudiantes que integran este equipo ayudado por el investigador Alberto Puga, que trabaja precisamente en la fotocatálisis: «el profesor nos dijo que este tema no estaba estudiado y lo quisimos probar para entender el funcionamiento». «Lo han montado todo desde cero porque nunca se había hecho -añade Puga-, están demostrando que a escala de laboratorio de docencia se puede producir H2».

Los estudiantes deben probar diferentes pasos: los reactores para producir H2 a partir de la fotocatálisis con luz UVA de diferentes longitudes de onda, una mezcla de etanol y agua; un catalizador, el dióxido de titanio, y un cocatalizador, el platino, que reflejan la luz y parten las moléculas del alcohol para transformarlas en H2 y CO2. Para que el hidrógeno sea puro, una lavadora con disolución de sosa cáustica toma el CO2 de la solución y lo transforma en carbonato, mientras que el H2 se traspasa a otro recipiente.

Ahora será necesario que demuestren si la reacción funciona el día del concurso. Porque tendrán un reto añadido: pocos minutos antes de que hagan correr el móvil, el jurado les informa de la distancia exacta que debe recorrer, por tanto, deben calibrar el coche y haber probado una segunda reacción química que desconecte el coche al altura adecuada.

En total cerca de 90 estudiantes distribuidos en 10 equipos tendrán que demostrar no sólo lo que han aprendido, sino también que saben trabajar en equipo y bajo presión. Albert Escudé, estudiante de primero de Ingeniería Química, resume que trabajando en el proyecto integrado “te das cuenta de que no todo es perfecto como en el mundo teórico, acabas encontrando problemas que no esperabas que debes resolver”.