Las reacciones químicas que iluminan nuestro Mundo cotidiano: Explorando la trascendental importancia de la electroquímica en la vida diaria
Por José Manuel Flores Álvarez*
Estimados lectores y lectoras, tal vez me recuerden de otros escritos publicados en esta columna como: “La importancia del electrodo de pasta de carbón en la detección de metales pesados en el ambiente” o “La electroquímica nuestra de cada día”. Si no me conoce, pues con los títulos que le acabo de presentar tal vez se dé cuenta de que la electroquímica es la disciplina que más me apasiona. Por lo anterior, y siguiendo este mismo tenor, esta vez quiero contarle cómo la electroquímica ha impactado positivamente en nuestra vida diaria, desempeñando un papel fundamental en el avance tecnológico y en el bienestar humano, sin siquiera darnos cuenta.
Para comenzar, la definición de electroquímica nos habla de que es una rama de la química que relaciona un proceso químico (generalmente llamados reacciones redox) con la energía que este tipo de reacciones podría liberar en forma de electricidad, y viceversa. A lo largo de la historia, esta disciplina ha permitido el desarrollo de numerosas aplicaciones que van desde las pilas y baterías hasta dispositivos electrónicos con aplicaciones médicas y procesos industriales; los beneficios de la electroquímica son vastos y significativos.
Como ya lo mencioné, las baterías son uno de los aspectos más destacados de la electroquímica, ya que la capacidad de almacenar y suministrar energía de manera eficiente y portátil ha revolucionado la movilidad y la accesibilidad a la tecnología. Estos dispositivos, omnipresentes en la época moderna, dan “vida” a una amplia gama de artilugios como, por ejemplo, suministro de energía al celular, a través del cual, probablemente usted esté leyendo esto. Asimismo, en la actualidad, los vehículos eléctricos, cuya energía es proporcionada por baterías, ganan terreno a los automóviles de combustión interna, y muy probablemente, en un futuro no muy lejano, los primeros desplacen a estos últimos por completo. La continua investigación en este campo busca mejorar la capacidad, la durabilidad y la sostenibilidad de las baterías, con el objetivo de impulsar la transición hacia fuentes de energía más limpias y renovables.
En la industria médica, dispositivos tales como los marcapasos cardíacos -que, por cierto, funcionan con baterías-, los electrodos cerebrales y los sensores bioquímicos se basan en principios electroquímicos. Estos dispositivos salvan y mejoran la calidad de vida de las y de los pacientes. La capacidad de medir y controlar reacciones químicas a nivel molecular ha revolucionado la medicina moderna, la cual es un área de investigación en constante evolución, pues día a día surgen sensores cada vez más precisos, baratos y sensibles que detectan agentes que pueden causar enfermedades en etapas cada vez más tempranas de su evolución.
En el ámbito ambiental, la electroquímica ha ofrecido soluciones innovadoras, como la producción de hidrógeno mediante la electrólisis del agua, una fuente de energía limpia y renovable que tiene el potencial de reducir la dependencia de los combustibles fósiles. El mismo proceso de electrólisis es empleado en la purificación del agua eliminando contaminantes, haciendo que sea segura para el consumo humano. Estos métodos son eficaces para la eliminación de bacterias, virus y compuestos orgánicos, contribuyendo significativamente a la salud pública y al acceso universal al agua potable. Además, las celdas de combustible basadas en electroquímica ofrecen una forma eficiente de convertir energía química en electricidad, con emisiones mínimas. Estos avances son fundamentales en la lucha contra el cambio climático y la transición hacia una economía más sostenible.
En la esfera científica y de la investigación, la electroquímica es un campo muy activo y prometedor. La comprensión de los procesos electroquímicos es fundamental para el desarrollo de nuevas tecnologías y optimización de las actuales, desde el almacenamiento de energía y desarrollo de sensores -como ya vimos más arriba- hasta la catálisis y la nanotecnología. Investigaciones recientes como la de Kim y col., publicada en la revista Science en el 2022 (https://doi.org/10.1126/science.abh1885), que buscan optimizar la eficiencia de las celdas solares, o como se muestra en la revisión hecha por Hannan y cols. en el 2021 (https://doi.org/10.1016/j.est.2021.103023) que exploran nuevas formas de almacenamiento de energía y esta otra revisión, realizada por Orella y cols. en 2018 (https://doi.org/10.1016/j.coche.2018.05.002) donde presentan métodos de producción más sostenibles, etc.
*Profesor Investigador de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Colima
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