Motor de agua

Un motor de agua^[1] es un motor que supuestamente obtendría su energía directamente del agua. Los automóviles alimentados con agua han sido objeto de numerosas patentes internacionales, artículos de prensa de revistas populares de ciencia, cobertura de noticias locales de televisión, y leyendas urbanas en Internet. Se ha demostrado que las pretensiones de creación de un motor alimentado con agua (al menos hasta 2010) son incorrectas, y algunas se vincularon con estafas a inversionistas.^{[2] [3] [4] [5] [6]} Generalmente se declara que estos motores producirían combustible internamente a partir del agua sin otra entrada de energía, o que son híbridos que obtendrían la energía a partir del agua y de otra fuente convencional (como la gasolina).

Este artículo se centra en los vehículos que pretenden extraer la energía potencial química directamente del agua.

El agua es hidrógeno totalmente oxidado. El hidrógeno es en sí una sustancia inflamable de gran energía, pero su energía útil se libera cuando se genera el agua: el agua no se puede quemar.

El proceso de electrólisis, analizado más adelante, podría dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, pero se necesita más energía para desarmar una molécula de agua que la energía que se libera cuando el hidrógeno se oxida al formar agua. De hecho, al convertir agua en hidrógeno (para luego quemarlo) se perdería gran parte de la energía, porque en las conversiones siempre se produce calor.

La liberación de la energía química del agua, por lo tanto, viola la primera o la segunda ley de la termodinámica.^{[7] [8] [9] [10]}

Lo que los «automóviles de agua» no son

Un «automóvil de agua» no es ninguno de los siguientes dispositivos:

• Inyección de agua, que es un método para enfriar las cámaras de combustión de los motores agregándole agua a la mezcla entrante de aire y combustible, lo que permite una mayor relación de compresión del motor y reduce la detonación.
• El automóvil de hidrógeno, aunque a menudo incorpora algunos de los mismos elementos.

Para mover un automóvil con hidrógeno proveniente del agua, se utiliza electricidad para generar hidrógeno mediante electrólisis. El hidrógeno resultante es entonces quemado en el motor del automóvil o bien mezclado con el oxígeno para producir agua mediante una pila de combustible. El automóvil en última instancia recibe su energía de la electricidad, que puede venir de la red eléctrica o de una fuente de energía alternativa como la energía solar; el hidrógeno actúa simplemente como un portador de energía.

Contenido químico del agua

Los defensores de los automóviles alimentados con agua señalan la abundancia y bajo costo del agua; sin embargo, el agua es un compuesto químico abundante debido en parte a que tiene vínculos muy estables que resisten a la mayoría de las reacciones. El agua ni siquiera se quema en oxígeno, aunque sí puede quemarse usando flúor como aceptador de electrones.^[11] Sin embargo, como el flúor es tan reactivo, la mayor parte se ha convertido en fluoruro, y convertirlo nuevamente en flúor también requeriría energía. Para que el agua participara en una reacción que liberara energía, se deberíain añadir compuestos de alta energía. Por ejemplo, es posible generar acetileno combustible si al agua se le agrega carburo de calcio. Sin embargo, en ese caso el combustible no sería el agua sino el carburo de calcio, un material de alta energía. En condiciones ordinarias en la Tierra, no se puede extraer energía química del agua por sí sola.^{[8] [9]} (En teoría es posible extraer energía nuclear por fusión del agua, pero las plantas de fusión nuclear en cualquier escala siguen siendo imprácticas, y hasta ahora nadie ha dicho que su automóvil presuntamente «de agua» sea alimentado por fusión nuclear).

Electrólisis

Muchos automóviles supuestamente alimentados con agua obtienen hidrógeno o una mezcla de hidrógeno y oxígeno (a veces llamados oxihidrógeno, HHO o gas de Brown) mediante la electrólisis del agua, un proceso que debe ser alimentado con electricidad. Luego el hidrógeno o el oxihidrógeno se queman, proveyéndole energía al automóvil y también proporcionando supuestamente la energía suficiente para electrolizar más agua. El proceso global se puede representar mediante las siguientes ecuaciones químicas:

2H₂O → 2H₂ + O₂ (paso de electrólisis)

2H₂ + O₂ → 2H₂O (paso de combustión)

Como la etapa de combustión es el reverso exacto de la etapa de electrólisis, la energía liberada en la combustión es exactamente igual a la energía consumida en la etapa de electrólisis, y —aun suponiendo un 100% de eficiencia— no sobraría energía para mover el automóvil.

En otras palabras, estos sistemas empiezan y terminan en el mismo estado termodinámico, y por lo tanto son máquinas de movimiento perpetuo, que violarían la primera ley de la termodinámica.

Por otra parte, si el hidrógeno se quema en condiciones reales, la eficacia queda limitada por la segunda ley de la termodinámica y es probable que sea de un 20% aproximadamente.^{[12] [13]} Por lo tanto, se requiere más energía para hacer funcionar las células de electrólisis que la que se puede extraer de la combustión de la mezcla resultante de hidrógeno y oxígeno.

Supuestos automóviles alimentados con agua

Genepax

En junio de 2008, la compañía japonesa Genepax presentó un automóvil que, según alega, funciona sólo con agua y aire.^[14] Muchos medios lo han apodado «el automóvil de agua».^[15] La empresa dice que «no puede revelar la parte central de esta invención»,^[16] pero sin embargo ha revelado que el sistema utiliza un generador interno de energía (un «conjunto de electrodos de membrana») para extraer el hidrógeno mediante un mecanismo «similar al método para producir hidrógeno a partir de una reacción de agua e hidruro de metal».^[17] El hidrógeno se mezclaría entonces con oxígeno del aire, generando oxihidrógeno (HHO), que se utiliza entonces para generar energía para mover el automóvil. Esto ha llevado a especular que en el proceso se consume el hidruro de metal y que finalmente éste sería la fuente de energía del automóvil, haciendo que el automóvil sea un «vehículo a hidruro», en lugar de un «vehículo de agua» como afirmaba.^{[18] [19] [20]} En el sitio Web de la empresa explican la fuente de energía sólo con las palabras «reacción química».^[21] La revista de ciencia y tecnología Mecánica Popular ha descrito a las afirmaciones de Genepax como «basura».^[22]

Notas