viernes, 23 de octubre de 2015

Bioelectricidad

APROVECHAMIENTO DEL POTENCIAL FOTOELÉCTRICO DE LA MELANINA HUMANA COMO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA


  



Abstract

E
l potencial fotoeléctrico de la melanina es muy alto, mientras mayor sea su concentración, mayor serán los voltios generados. Al ser una investigación bibliográfica, se consideró las investigaciones previas y actuales de científicos relacionados al tema. D.E. Weiss y sus colaboradores, durante la década de los sesenta, demostraron que la melanina posee una alta conductividad eléctrica. 50 años después, el Dr. Arturo Solís, ha demostrado que si se utilizaran 1.000L de eumelanina, se lograrían producir 10.000voltios de electricidad. Actualmente él produce 200L diarios de eumelanina. Entendiéndose que en un año se podrían generar aproximadamente 5millones de voltios. La propiedad de la melanina para generar grandes cantidades de fotones/electrones, se debe a que es un biopolímero fotorreceptor, es decir, recepta los fotones/electrones de la luz solar para luego transferirlos hacia un fotosistema, mecanismo por el cual se genera energía eléctrica. Mediante una reacción controlada de eumelanina más agua, los electrones son transportados por el hidrógeno para luego ser liberados en el fotosistema. Lo que se ha hecho actualmente es redirigir esos fotones/electrones hacia un condensador de carga eléctrica. La metodología en este proyecto, consistió en  recopilar información sobre las propiedades de la melanina. Luego se filtró toda esa información en dos aspectos importantes. Uno, en diseñar un método de extracción de melanina y el otro, en un mecanismo de transferencia de electrones, mediante celdas metálicas, capaces de trasladar electrones hacia una fuente de almacenamiento de corriente eléctrica,

Palabras clave: potencial fotoeléctrico, melanina, eumelanina, fotones/electrones, agua.



INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA MEDIANTE LA REACCIÓN DE EUMELANINA MÁS AGUA.

Concentraciones de agua
En Litros (L)
Concentraciones de eumelanina
En Litros (L)
Cantidad de energía eléctrica obtenida.
En voltios (volt)
250
1.000
10.000
200
800
8.000
150
600
6.000
100
400
4.000

Con base en el estudio de prueba del Dr. Solís, se realizó el siguiente pre cálculo sobre la mayor obtención de energía eléctrica que se podría obtener si se utilizaran las concentraciones descritas en la tabla de datos.

Efectos producidos por la reacción de eumelanina más agua (H2O )


Al analizar la reacción de eumelanina más agua. Se debe tener en cuenta que, todas las transferencias de electrones son exergónicas y ocurren conforme los electrones son sucesivamente trasladados hacia los acarreadores con una afinidad electrónica negativa, debido a la fotólisis del agua. La separación de la molécula de agua por fotopigmentos se denomina fotólisis. La formación de una molécula de oxígeno durante la fotólisis, al parecer, requiere la pérdida simultánea de cuatro electrones a partir de dos moléculas de agua.

TABULACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS


Variable Cuantitativa
Variable Cualitativa
Variable Independiente:
Variable Dependiente:
Variable Controlada
Observación
Concentraciones de eumelanina en mL y L
Concentraciones de agua en mL y L
Energía de un fotón en joule
Rendimiento eléctrico en voltios
El tiempo en horas (h)
Color

Textura

Estado

Composición


Negro

Viscosa

Líquido 

C, H, N, O 

RENDIMIENTO ELÉCTRICO DE LA EUMELANINA MÁS AGUA  

VARIABLE INDEPENDIENTE
VARIABLE DEPENDIENTE
Concentraciones de Eumelanina más agua en Litros (L)
Cantidad de energía eléctrica en voltios (volt)
1250
10.000
1000
8.000
750
6.000
500
4.000


RENDIMIENTO ELÉCTRICO DE LA REACCIÓN




Como se puede apreciar en la gráfica, la progresión del rendimiento eléctrico es exponencial, por cuanto a las concentraciones utilizadas de eumelanina como de agua. A mayor cantidad de eumelanina utilizada, mayor será el potencial eléctrico de la reacción. La extrapolación de la gráfica corresponde a un valor relativo de y= 2269.2In(x) + 3427.2, en donde 2269.2 y 3427.2 son valores absolutos que cambiaran el valor de (y) de acuerdo a las variaciones en las concentraciones mecnionadas. En este caso la reacción concentrada de eumelanina más una concentración baja de agua, cambiaran los resultados del rendimiento eléctrico en un prototipo de celdillas metálicas conductoras de electrones. 

Fuente:
Yachay IST