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ENVASES CON AUTOCALENTAMIENTO

HEAT GENIE:
HeatGenie es un producto desarrollado para el consumo de alimentos y bebidas calientes sin una fuente externa de energía, pudiendo activar una reacción que libera la energía necesaria para alcanzar una temperatura suficientemente alta para su consumo.
Este dispositivo consta de dos partes: la capsula donde residen los componentes para llevar a cabola reacción y el soporte para la bebida o el alimento.

El soporte consiste en un recipiente cilíndrico de aluminio que contiene lo que se quiere calentar.
La capsula se fundamenta en un cilindro de pequeño tamaño con radio mucho mayor que la altura, similar a una lata. Dentro contiene aluminio y sílice separados por una membrana.
Cuando se activa el recipiente, se rompe la membrana quelos separa y el sílice entra en contacto con el aluminio metálico formándose alúmina y silicio. Dicha reacción libera una considerable cantidad de energía.
4Al(s) + SiO2(s) → 2Al2O3(s) + 3Si(s)
Este proceso posee una clara ventaja frente a otros sistemas de auto-calentado de alimentos puesto que es una reacción solido-solido, sin pasos de preparación ni emisión de gases que hacen el procesomucho más complicado de llevar a cabo. Lo que el consumidor ve de la reacción se limita al desprendimiento de calor que sucede cuando lo activas.
Los materiales que componen este dispositivos son sumamente abundantes en la tierra, tanto de la parte del soporte como de la capsula.
Pese a ello poseen un inconveniente y es que al aluminio tiene un gran coste de producción. Esto se puede suplir con elreciclado del aluminio que forma el recipiente, ya que el que se encuentra dentro del dispositivo vuelve a alúmina, teniendo que volver a realizar el proceso electroquímico de nuevo.
Así mismo el silicio que se obtiene puede extraerse de la capsula y ser utilizado otra vez (siendo debidamente tratado anteriormente).
El ahorro energético del reciclaje del aluminio es el siguiente:
Obtención dealuminio → Al2O3(s) + 3C(s) → 2Al(s) + 3CO(g)

Reciclaje de Al fundido → Al(s) → Al(fundido)

Ahorro energético:

El volumen que ocupan los reactivos necesarios es considerablemente pequeño lo que permite una mayor cantidad de comida a calentar con una proporción en volumen de , ya que el espacio reservado al recipiente del alimento es de 270 ml y el del reactor es de 54 ml.
Además sonmateriales bastante inertes con los alimentos, por lo cual son seguros. Por otra parte según la página web, el proceso de calentado transcurre en 2 minutos; mucho menos tiempo que otros sistemas, como el de oxido de calcio con agua que tarda 10 minutos además de tener menor relación comida/reactivo y ser mucho más caro.
El Proceso Químico:
Según la información de la pagina web, en el dispositivo seproduce el calor por la reacción de oxidación del Al con el oxigeno proporcionado por la sílice. Comprobaremos si esta reacción es posible mediante los Diagramas de Elligham. Para ello necesitamos conocer las entalpías de formación y entropías de las sustancias que intervienen en la reacción. Del "LANGE'S HANDBOOK OF CHEMISTRY John A. Dean McGRAW-HILL" obtenemos los siguientes datos:-1675,7
0
-910,7
0
0

50,92
28,30
41,46
18,81
205,152

Las reacciones de formación serían:
1)Formación del :




2)Formación del :




Diagramas de Elligham:







Observando el diagrama deducimos que la reacción será espontanea hasta T7750 °C si tomamos la reacción directa de formación del y la inversa del . Calculamos el valor numéricamente:


Por tantopodemos afirmar que la reacción se va a producir y será:

El estado de agregación de las sustancias para que se dé lugar la reacción debe ser en forma triturada o en polvo para que la superficie de contacto de los metales sea mayor y esto favorezca la reacción aumentando el rendimiento.
Para hacernos una idea del poder calorífico de la reacción calculamos la cantidad de reactivos que...