Ho
continuato a seguire l’evoluzione del sistema a tre griglie fino a che non ho
ottenuto ddp instabili e oscillanti intorno a 6-50 mV segno evidente che ormai
il contatto interno tra griglie e conduttori si stava consumando. Allora mi
sono deciso ad aprire la scatoletta e a osservare attentamente cosa era
successo. L’esperimento è durato complessivamente dal 16 luglio al 11
settembre. Ho trovato le tre griglie completamente corrose e vi mostro lo stato
delle spugnette rotonde che le circondavano.
Dal
punto di vista dell’erogazione di energia il risultato complessivo è
rappresentato nel grafico seguente.
In
esso la linea blu indica che la potenza è stata erogata configurando la presa
nel modo descritto nello schema A (vedi Marchionne e il gioco dell’acqua/5 ) mentre la linea rosa indica che è stato configurato secondo lo schema B
(idem). Comunque le tre griglie non sono mai state cambiate come pure le
spugnette e tutto il resto della cella (elettrodi di grafite etc.) Non è stata
aggiunta nemmeno acqua di mare. Possiamo
dire che il sistema ha lavorato per 1344 ore sempre nelle stesse condizioni di
carico esterno e perciò ha erogato 1100 Joule ovvero 0, 32 Wattora. Nel grafico
in ascissa ci sono le ore e in ordinata la potenza istantanea in micro
Watt.
Adesso
ho provato a capire l’essenza della questione. Mi sto avventurando nel vasto
mondo delle pile e sicuramente non scoprirò niente di nuovo. Non cercavo
l’originalità ma imparare meglio come si muovono gli ioni nelle soluzioni
acquose. Con
una cannuccia per le bibite, una mina di matita, un po’ d’ovatta per
struccarsi, un po’ di lana di ferro e una piccola vite ho realizzato il
generatore seguente.
E’
un generatore che riesce a creare una ddp di 0,6V a circuito aperto e potenze dell’ordine
di 500 nW.
Ma
c’è una cosa. L’ossido di ferro visibile a sinistra dopo la testina della
vite si propaga nell’ovatta fino a che non si ferma verso il centro per formare
un anello marrone. Come si spiega?
Nel
contempo l’estremo opposto del segmento ovattato appare bianco fino al famoso
anello.
Nel
libro di chimica si fa una netta distinzione tra l’elettrolita e il cosiddetto
ponte salino. Nel mio caso elettrolita e ponte salino sono un tutt’uno. Ho
capito che per mantenere una corrente nel circuito esterno alla pila occorre
che ci sia un flusso di ioni dentro il ponte salino. Questo mi sembra
l’essenziale. Il flusso di elettroni nel circuito metallico esterno deve essere
abbinato a un flusso di ioni ( positivi o negativi o entrambi) nel ponte.
Ma
che succede al nostro catodo di grafite?
Francamente non lo so. Mi pare certo che
almeno in tutti i miei esperimenti la grafite non partecipa alle reazioni.
Quindi c’è solo qualcosa che ha a che
fare principalmente con l’acqua che lo bagna e con gli elettroni che caricano
la grafite. Le reazioni possibili sono:
O2+ 2H2O+ 4e- =====> 4 OH- ( con l’ossigeno disciolto in acqua)
2H3O+ + 2e- =====>
H2 + 2H2O
2H2O + 2e- =====>
H2 + 2 OH-
Se
si uniscono queste reazioni a quella che avviene all’anodo: Fe (s)
=====>Fe++ (aq)+
2e- si ottiene un quadro abbastanza completo della situazione. Una
volta che si è liberato, lo ione ferro si ricombina con l’ossidrile
Fe++ (aq)+ 2 OH- =====>Fe(OH)2(s)
che da poi
luogo alle due o tre tipologie di ossidi.
Adesso
la mia idea è questa.
Si
potrebbe utilizzare una parte della corrente prodotta per controllare il flusso
ionico? O meglio per controllare le reazioni di ossidazione e di riduzione che
avvengono ai due elettrodi? In particolare la produzione di idrogeno che
avviene al catodo?
Utilizzare quindi una combustione controllata dell’idrogeno
per generare nuova corrente e così via?
Ma, prima di procedere oltre,
devo capire meglio perché si forma l’anello di ruggine al centro della
cannuccia.