Gases experimentales, peligro y la roca

La mañana del 26 de septiembre de 2013 la ciudad de Orlando fue sacudida por una explosión. Los edificios temblaron, las ventanas vibraron y se detuvo el servicio de Amtrak en una vía cercana. Las estaciones de televisión irrumpieron con reportajes especiales. Los helicópteros enviados no encontraron fuego ni azufre, pero sí encontraron un edificio con una pared derribada. El edificio estaba ubicado en 47 West Jefferson Street. Para la mayoría, este fue solo otro día de noticias, pero algunos fanáticos acérrimos reconocieron el edificio como Ingeniería Creativa, hogar de un tipo diferente de explosión: La Explosión de Roca en Llamas.

Muchos de nosotros hemos oído hablar de Rock-afire Explosion, la banda animatrónica que apareció en el escenario de ShowBiz Pizza desde 1980 hasta 1990. Para aquellos que no lo saben, la banda fue creada por el inventor de Whac-A-Mole, [Aaron Fechter], ingeniero, emprendedor y propietario de Creative Engineering. Cuando la pizza ShowBiz se vendió a Chuck E. Cheese, los personajes de Rock-afire Explosion fueron reemplazados por Chuck E. y sus amigos. Creative Engineering perdió a su mayor cliente. Una vez que la empresa tenía más de 300 empleados, nuevamente se redujo a solo [Aaron]. Era propietario del edificio que albergaba la empresa, una tienda y almacén de 38.000 pies cuadrados. En lugar de vender la tienda y el resto del hardware, [Aaron] siguió trabajando allí solo. La mayor parte del edificio permaneció como en los años 1980. Las herramientas colocadas por los artesanos en su último día de trabajo aún permanecían acumulando polvo lentamente.

[Aaron] siguió inventando y tuvo algunos casi éxitos, como la Antigravity Freedom Machine (AGFM). El AGFM era un cliente de correo electrónico dedicado basado en 6502 que fue suplantado por la World Wide Web a mediados de los años 1990. Alrededor de 2004, la nostalgia de la Generación X por la explosión de la roca en llamas se hizo presente. Aparecieron videos de YouTube de robots rescatados operando en sótanos, cobertizos y restaurantes únicos. Clubes de fans organizados en Internet. Todo esto culminó en un documental de 2008 sobre la banda.

En cierto modo, casi parece que The Rock-afire Explosion está maldita. Casi todos los que aparecen en la película han sufrido algún tipo de desastre. La sala de juegos temática Rock-afire de [Chris Thrash] fracasó. El Museo Blast to the Past de [Snap] y su espectáculo Rock-Afire fueron destruidos por un incendio en 2010. Para [Aaron], el desastre llegó en forma de un nuevo invento: Hydrillium.

[Aaron] se enteró por primera vez de un nuevo combustible a base de hidrógeno gracias a [William Richardson], quien no había logrado comercializar el gas por sí mismo. [Aaron] aceptó a [Richardson] como mentor remunerado y comenzó a desarrollar una forma de producir gas en un volumen suficiente para realizar pruebas.

[Aaron] también se encargó del marketing. Denominó al combustible "Carbo-Hydrillium", luego abreviado a "Hydrillum", llamándolo el "combustible del futuro". Hydrillium podía hacer de todo, desde cortar acero hasta cocinar el filete jugoso perfecto. La gente estaba interesada en el combustible y algunos restaurantes aceptaron probarlo. [Aaron] ahora tenía que producir suficiente combustible para transportarlo y entregarlo a los restaurantes para las operaciones diarias.

El problema es que el hidrógeno tiene una baja densidad energética en volumen. ¿Cómo se puede solucionar eso? Aumenta la presión. Aaron usó un compresor de tanque de buceo para lograr esto. Los tanques de buceo tienen presiones de trabajo de miles de PSI. 3000 y 4500 PSI son presiones típicas de tanques de buceo.

El hidrilio es similar al gas agua, que es un gas de síntesis que se produce al pasar vapor sobre brasas. En lugar de cargar la estufa de carbón, [Aaron] sacó su soldador y realizó la electrólisis del agua. Cuando se mencionan combustibles experimentales y agua, la gente suele pensar en el gas de Brown o HHO. Esto fue algo diferente. Para crear Hydrillium, se genera un arco eléctrico bajo el agua a través de un par de electrodos de carbono. La electricidad descompone el agua en hidrógeno y oxígeno. Los electrodos son consumidos por el arco, poniendo moléculas de carbono en la mezcla. Las moléculas de oxígeno se unen al carbono formando monóxido de carbono y dióxido de carbono. La mezcla de gases resultante contiene entre un 60 y un 70 % de gas hidrógeno, entre un 25 y un 30 % de monóxido de carbono y entre un 1 y un 2 % de dióxido de carbono. También estarían presentes pequeñas cantidades de otros gases como metano, nitrógeno y oxígeno. No toda el agua sería consumida por la reacción. Se atraparía y recogería algo de vapor.

[Fechter] recogió el gas con una vejiga de expansión, similar a capturar el gas de Brown con una bolsa de plástico encima de los electrodos. Cuando estaba llena, la vejiga se bombeaba hacia un tanque de baja presión. Luego, el tanque de baja presión se introdujo a través de un compresor de buceo en un tanque de acero de alta presión. Estos tanques “Tipo K” son los familiares tanques de 56 ″ de alto que se usan a menudo para soldar gases, oxígeno o cualquier otra cosa que deba almacenarse y transportarse comprimido.

Tenemos hidrógeno, monóxido de carbono y algunos otros gases. Más allá del peligro de explosión, parece bastante inofensivo. Lamentablemente eso estaba lejos de la verdad. El hidrilio almacenado en un cilindro de acero era una bomba de tiempo esperando a estallar.

El problema fue una doble combinación de ataques químicos: fisuración por corrosión bajo tensión (SCC) por monóxido de carbono y fragilización por hidrógeno. El principal ataque en este caso fue el SCC. El SCC en los cilindros de almacenamiento se convirtió en un problema por primera vez en la década de 1950, cuando las presiones de los tanques de almacenamiento y transporte aumentaron de 1000 psig a 2000 psig. Los tanques comenzaron a estallar, lo que dio lugar a varias investigaciones. La investigación posterior demostró que era necesario que estuvieran presentes cuatro elementos específicos para que se produjera el SCC.

Al igual que ocurre con el óxido normal, el agua reacciona con el dióxido de carbono para formar ácido carbónico, que disuelve el hierro. Sin embargo, en este caso el monóxido de carbono inhibe la oxidación generalizada. El ácido ataca áreas locales, provocando grietas en los cristales metálicos. Llamadas grietas transgranulares, continúan creciendo hasta que el acero falla.

El hidrógeno y el acero también son una mala combinación. El hidrógeno es un pequeño átomo resbaladizo. Los átomos de hidrógeno individuales pueden difundirse en la estructura granular del acero. Luego, los átomos de hidrógeno se recombinan en moléculas de hidrógeno. Esto aumenta la presión desde el interior del propio acero. Este hidrógeno atrapado provoca enormes tensiones que eventualmente agrietan el metal de adentro hacia afuera. Cuanto mayor sea la presión y la temperatura, más rápido será el proceso de craqueo.

El 26 de septiembre de 2013, el acero de uno de los tanques de Aaron finalmente falló. La grieta en él creció, desabrochando y abriendo dos solapas en el tanque, muy parecido a un flasher abriendo una gabardina. Los 200 pies cúbicos de Hydrillium en el tanque se esparcieron por toda la habitación creando una onda de presión de más de 2 PSI contra la pared exterior. Esto fue suficiente para volar la pared de ladrillos hacia el estacionamiento adyacente. El techo de la zona de la explosión fue levantado de sus soportes. El suelo fue empujado un pie por debajo de su posición original. El agujero recién creado también fue una gracia salvadora. El hidrógeno liberado se dispersó rápidamente en la atmósfera, evitando una explosión secundaria y un incendio. Sin embargo, el equipo de bomberos todavía estaba ocupado, ya que había 10 cilindros más de Hydrillium en el edificio. Finalmente se decidió ventilar cada uno a la atmósfera. El proceso duró unas siete horas.

A raíz de la explosión, [Aaron] reparó el edificio y siguió pirateando. El inventor ha vuelto a sus raíces arcade. Recientemente presentó un nuevo juego llamado Bashy Bug. La explosión de roca en llamas también sigue funcionando. Fueron vistos por última vez informando sobre un choque de trenes en Orlando.

¿Qué lecciones podemos aprender de todo esto? Todos disfrutamos de nuestros proyectos, pero sabemos cuándo nos aventuramos en una zona peligrosa: cosas como baterías grandes, gas comprimido, alto voltaje y reacciones químicas, solo por nombrar algunos. Cuando vaya en esa dirección, aprenda todo lo que pueda sobre cómo trabajar de forma segura. No tengas miedo de preguntarle a un experto. Podría salvar su taller... o su vida.