¿Qué es la electroquímica?
La electroquímica es la disciplina científica que estudia la relación entre la química y la electricidad. Incluye todas las tecnologías y técnicas como los trabajos de electrólisis, corrosión, baterías, pilas de combustible, acumuladores y galvanoplastia.
Hay dos ramas principales en la electroquímica:
- Reacciones químicas que crean electricidad como las baterías
- Reacciones químicas que utilizan la electricidad para producir nuevos compuestos
En general, la electroquímica estudia la relación entre las reacciones químicas y la electricidad. La electricidad es el movimiento de los electrones que se mueven juntos en una dirección. La reacción química que se produce en una reacción electroquímica hará que los electrones se muevan de un lado a otro. Estas reacciones se llaman reacciones de oxidación-reducción, lo que significa que los electrones se mueven entre los átomos. Algunos átomos están siendo oxidados, lo que significa que pierden un electrón, y otros átomos están siendo reducidos, lo que significa que ganan un electrón.
El primer caso es cuando se utilizan los electrones que se mueven entre los átomos en una reacción de oxidación-reducción para producir electricidad. Es el caso de una pila donde las propiedades físicas de los materiales utilizados hacen que los electrones se muevan espontáneamente del ánodo al cátodo. En el segundo caso, utilizamos la electricidad para forzar a los electrones a que se produzca una reacción de oxidación-reducción. Esto ocurre cuando queremos obtener un resultado específico de una reacción electroquímica que no habríamos obtenido sin el uso de un reactivo químico específico.
En el caso del proyecto Liberate, la electricidad se utiliza para obtener productos químicos como la vainillina, los antioxidantes o los monómeros a partir de la lignina. La lignina es un polímero complejo que contiene muchas moléculas pequeñas diferentes que pueden ser de gran valor en la industria química. El problema es cómo obtener estas moléculas especiales del polímero complejo, ya que están unidas químicamente en la lignina. Aplicando una corriente eléctrica a diferentes tipos de lignina, como la lignina kraft y la lignina organosolv, se obtuvieron varios productos finales de alto valor como producto de la oxidación de la lignina. La electricidad ayuda aquí a «cortar» la lignina en fragmentos más pequeños para que las moléculas valiosas estén disponibles. La ventaja de la electroquímica en la oxidación de la lignina es que utiliza menos energía, además de que este proceso es más seguro y limpio para obtener los productos finales en comparación con el proceso químico tradicional.