Hydrogen + Oxigen Rocket

26Lug09

Curiosando per la rete ho conosciuto un simpatico “sperimentatore” un po’ come me, che si chiama Ale152.
Dal suo sito www.wirgilio.it ho trovato un interessante PDF fatto da lui in cui  spiega in modo chiaro e semplice come realizzare un rudimentale razzo a idrogeno.

Avendo letto il tutto con interesse ho pensato bene di replicare l’esperimento.
Come tutti (o quasi) sappiamo, l’elettrolisi è un processo che permette la scissione degli elementi di idrogeno (H2) e ossigeno (O) a partire da una molecola di acqua (H2O) mediante l’uso di corrente elettrica.
Sapendo ciò si può utilizzare un barattolo in cui produrre idrogeno e ossigeno e poi accumularli assieme in una struttura mobile. Dopo, dando una scintilla, innescare uno scoppio e far muovere la parte mobile. Questo è il principio alla base del “razzo” pensato da Ale152.

Nonostante tutto ho dovuto fare diversi test prima di avere qualcosa di decentemente funzionante. Per prima cosa ho preso una bottiglietta di plastica con tappo in plastica (quelle della bibita “acquarius”) e ho applicato due fori sul fondo della bottiglietta, distanti circa 1 cm tra loro.
Dopo di ciò ho inserito in questi due buchi due chiodi di acciaio (purtroppo li avevo solo di acciaio ossidabile). I chiodi fungono da elettrodi per permettere l’elettrolisi, però il materiale degli elettrodi è molto importante, perchè ad esempio utilizzando elettrodi di ferro si finisce per consumarli completamente.
Dopo averli inseriti ho coperto i contorni dei buchi con della abbondante “colla a caldo”, per impermeabilizzare i punti bucati.
Una volta preparata la bottiglia per l’elettolisi resta però anche da fare altri 2 buchi, nel punto più alto possibile del collo della bottiglia, dove inserire due fili che si scalderanno o faranno la scintilla per l’innesco dello scoppio.
Io ho fatto un paio di buchi molto vicini con il trapano e ho infilato dentro 2 fili isolati abbastanza grandi. Ai capi dei  due ho messo un filamento di ferro, di modo che dando corrente a quei due fili con una batteria da 12V il filamento prenda fuoco e inneschi lo scoppio dell’idrogeno contenuto.
Poi ho preso il tappo della bottiglia e gli ho fatto un buco al centro. Sopra di esso ho poi incollato un cilindretto di plastica cavo all’interno e chiuso dall’altra estremità.
In questo modo l’elettrolisi produce idrogeno e ossigeno che si accumulano via via dentro il cilindro, fino a riempirlo. Al momento giusto si dà poi corrente al filamento per innescare l’esplosione del gas contenuto e quindi la partenza del cilindretto in stile razzo.
L’acqua da utilizzare è una delle cose forse più importanti: bisogna preparare a parte una quantità di acqua che riempia la bottiglietta in modo da immergere completamente gli elettrodi. Prima di metterla quest’acqua va resa satura di sale. Rendere l’acqua satura di sale significa aggiungere così tanto sale nell’acqua che non riesce più a sciogliersi.

Tutto questo sale serve perchè appunto l’elettrolisi è più veloce e produttiva in presenza di forte corrente (e non tensione), quindi per aumentare la corrente, per la legge di ohm, bisogna diminuire la resistenza. Per diminuire la resistenza dell’acqua serve quindi molto sale. È comunque sempre meglio abbondare, piuttosto che non avere la soluzione satura.

Dopo aver riempito la bottiglietta ho appoggiato sopra la torretta in modo da lasciarla svincolata. Per alimentare l’elettrolisi ho usato un trasformatore VARIAC regolabile 0-250V a 12A. L’ho acceso a circa 20-25 volt e ho fatto l’elettrolisi per circa 2 minuti. Scaduto il tempo ho interrotto la corrente e ho acceso il filamento con una batteria al piombo. È seguito un boato e una luce abbagliante, accompagnate dal razzo che si è alzato fino a colpire una grata che c’era e tornare verso terra.

Un interessante esperimento, che comunque resta molto pericoloso e da non imitare senza le conoscenze tecniche.

Di seguito un filmato che ho pubblicato su YouTube dell’esperimento:

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