Energía química

Te explicamos qué es la energía química, para qué sirve, sus ventajas y desventajas. Además, sus diferentes usos y características principales.

¿Qué es la energía química?

La energía química es la energía contenida o que se produce a través de reacciones entre las moléculas de uno o más compuestos. Es la energía interna que posee un cuerpo o una sustancia en base a los tipos de uniones químicas que se producen entre sus componentes y a la cantidad de energía que puede liberarse a partir de reacciones entre ellos.

La energía química (una de las formas en que la energía se manifiesta en la realidad) está siempre asociada a la materia y se manifiesta cuando se produce en ella una modificación en los enlaces químicos de los átomos y moléculas que la componen. Esto puede ocurrir en presencia de fuentes de calor o de otras sustancias con las que se produce un intercambio de partículas que, por lo general, produce calor, luz u otras formas de energía derivadas de la reacción.

De este modo, la energía química es una forma de energía potencial contenida en sustancias químicas. Estas sutancias,una vez que intervienen en una reacción, se transforman en otras formas aprovechables de energía. Es así, por ejemplo, que operan los procesos de combustión de gasolina y otros hidrocarburos fósiles.

El aprovechamiento de esta forma de energía puede ser relativamente nuevo en la historia de la humanidad, pero no en la del mundo: desde tiempos remotos la vida se aprovechó de la fotosíntesis y quimiosíntesis, entre otros procesos de obtención de energía, para sacar provecho del potencial molecular químico de la materia.

Ver además: Energía hidráulica

¿Para qué sirve la energía química?

Según el Principio de Conservación de la Energía, la energía puede transformarse pero no crearse ni destruirse. Además, la energía química es una forma de energía potencial que sirve para ser transformada en otras formas de energía que tienen aplicaciones prácticas en la vida humana, como energía lumínica, térmica, cinética, etc., para llevar a cabo un trabajo.

Por ejemplo, la gasolina sirve para convertir energía química en cinética, cuando la usamos para movilizar un vehículo, como una motocicleta.

Ventajas de la energía química

La energía química presenta las siguientes ventajas:

• Presenta un elevado rendimiento. No se requieren grandes cantidades de materia para obtener energía de sus moléculas.
• Permite modificar la materia. Estas reacciones químicas no solo producen energía, sino también distintos tipos de materia que en muchos casos pueden ser aprovechables para obtener nuevos materiales.
• Permite aprovechar materiales de desecho. El bioetanol y otros biocombustibles se forman a partir de materia orgánica que, en otros casos, se descompondría inútilmente.

Desventajas de la energía química

Por otro lado, la energía química puede presentar ciertos inconvenientes:

• Presenta subproductos. Muchas veces pueden ser sustancias contaminantes, como en el caso de los combustibles fósiles que expelen gases tóxicos a la atmósfera.
• Requiere de insumos constantes. Dado que se agotan tras la reacción química (mantener el ritmo de consumo químico o combustión demanda más materia orgánica para alimentar la reacción).

Energía química de los alimentos

Los alimentos que consumimos a diario son un ejemplo idóneo de la energía química y su aprovechamiento. Esos alimentos contienen distintas sustancias orgánicas necesarias para brindar energía a nuestro cuerpo, como el combustible de los motores de los vehículos.

Esas sustancias orgánicas son descompuestas en nuestro organismo para obtener glucosa (C6H12O6), la molécula cuya oxidación durante la respiración celular libera grandes cantidades de energía calórica (calorías) para mantener funcionando el organismo. Los excesos de glucosa se convierten en grasa: una reserva por si más adelante nos hiciera falta.

Este es un ejemplo del aprovechamiento de la energía química de la glucosa contenida en los alimentos, para producir energía mecánica (movernos, sostenernos en pie), sonora (hablar), eléctrica (la electricidad de las neuronas que nos permite pensar), etc.

Ejemplos de energía química

Algunos ejemplos son los siguientes:

• Los combustibles fósiles. La gasolina, el diésel y los combustibles derivados del petróleo se componen de secuencias de moléculas basadas en carbono e hidrógeno cuyos enlaces pueden romperse en presencia de oxígeno (combustión), liberando así grandes cantidades de energía de manera violenta.
• Los alimentos que ingerimos. La glucosa contenida en los alimentos es oxidada en nuestro organismo y al romper sus enlaces obtenemos una carga calórica útil para mantener la energía del organismo.
• La bioluminiscencia. Muchos organismos vivos tienen la capacidad de producir luz con sus cuerpos, lo cual se conoce como bioluminiscencia. Esa energía lumínica proviene de la energía química almacenada en sus cuerpos.
• Los viajes espaciales. Los cohetes espaciales funcionan por la reacción controlada entre diversas sustancias con con alta energía química (hidrógeno y oxígeno líquido, por lo general) que se convierte en enormes cantidades de energía cinética.