Acqua idrogenata fai da te: metodi sicuri e trucchi rischiosi (perché l’elettrolisi con una batteria è una pessima idea)

Se ti è capitato di vedere un video o un post su un forum in cui una batteria da 9 volt o per auto viene immersa in un bicchiere d’acqua salata per ottenere «acqua idrogenata fai da te», la risposta sincera è che non è un metodo sicuro per aggiungere idrogeno all’acqua che intendi bere. Far passare una corrente elettrica nell’acqua scinde effettivamente una parte di essa in idrogeno e ossigeno, ma l’acqua del rubinetto contiene quasi sempre cloruri, e i fili e le batterie per uso domestico non sono progettati per questo scopo. Mettendo insieme questi due fatti, un esperimento sul piano della cucina smette di essere una scorciatoia per ottenere acqua idrogenata e diventa una fonte di cloro gassoso e di una miscela di gas infiammabile non ventilata.

• Il passaggio di corrente nell’acqua può liberare idrogeno, ma i cloruri già presenti nell’acqua del rubinetto (e in qualsiasi sale aggiunto) tendono a reagire all’elettrodo positivo prima dell’ossigeno, producendo cloro.
• I normali materiali per elettrodi, come l’acciaio, l’alluminio o il rame, non sono i metalli inerti usati nelle apparecchiature per elettrolisi controllata: l’elettrodo stesso può quindi partecipare alla reazione invece di restare neutro.
• L’idrogeno e l’ossigeno liberati insieme all’aria aperta possono accumularsi formando una miscela che resta infiammabile entro un intervallo di concentrazioni insolitamente ampio; per questo le apparecchiature industriali mantengono i due gas separati e li ventilano.
• Una compressa di idrogeno a base di magnesio innesca la stessa reazione di base, il metallo che reagisce con l’acqua, in una forma contenuta e autolimitante che non richiede elettricità, fili o sale aggiunto.

Perché si prova a produrre acqua idrogenata con una batteria

Il richiamo è evidente: una batteria, due fili e un bicchiere che si ha già in casa sembrano un’alternativa gratuita a una bottiglia, una caraffa o un generatore di acqua idrogenata. Nella maggior parte delle versioni di questo trucco si aggiunge prima all’acqua un pizzico di sale da cucina o di bicarbonato, partendo dall’idea che l’acqua del rubinetto non conduca abbastanza bene l’elettricità da sola e che gli ioni aggiunti facciano scorrere la corrente più velocemente e formino le bolle prima. Se si considera solo il costo, il ragionamento è valido. Ciò che non tiene conto è l’effetto chimico del sale aggiunto e del metallo esposto sull’acqua: è questa la domanda a cui risponde l’articolo, non se il sistema sia economico o facile da assemblare.

Cosa succede davvero quando si fa passare corrente nell’acqua del rubinetto

Far passare corrente continua nell’acqua è un modo effettivo per scinderla: all’elettrodo negativo (il catodo) si forma idrogeno gassoso e a quello positivo (l’anodo) si forma ossigeno (fonte: Elettrolisi dell’acqua). È chimica vera, ed è anche il processo alla base delle membrane SPE/PEM usate in una bottiglia di acqua idrogenata progettata correttamente. La differenza tra una bottiglia controllata e un bicchiere aperto con due fili allentati dipende da cos’altro è presente nell’acqua e dai materiali di cui sono fatti gli elettrodi.

Perché aggiungere sale peggiora le cose, anziché migliorarle

L’acqua del rubinetto e il sale da cucina aggiunto apportano entrambi ioni cloruro e, all’anodo, questi ioni vengono ossidati prima dell’acqua: il gas che si forma lì è quindi cloro anziché ossigeno (fonte: Elettrolisi dell’acqua). Non si tratta di una reazione secondaria trascurabile: è la stessa chimica che l’industria usa deliberatamente nel processo cloro-alcali per produrre cloro gassoso dall’acqua salata, motivo per cui il processo viene condotto in celle chiuse e appositamente progettate, non in un contenitore aperto (fonte: Processo cloro-alcali). Aggiungere sale a un sistema fai da te per accelerare la formazione di bolle significa, dal punto di vista chimico, aggiungere l’ingrediente che favorisce la produzione di cloro invece della formazione di gas puliti.

Perché il materiale dell’elettrodo è importante

Le apparecchiature destinate a produrre idrogeno o ossigeno puliti usano materiali inerti per gli elettrodi, come il platino o un anodo in titanio platinato/rivestito, proprio perché questi metalli non reagiscono con l’acqua né con i gas che si formano (fonte: Processo cloro-alcali). Una graffetta d’acciaio, una striscia di foglio di alluminio o i terminali di una batteria per auto non sono fatti di nessuno di questi materiali. Quando un metallo comune è immerso nell’acqua attraversata da corrente elettrica, il metallo stesso può partecipare alla reazione e rilasciare ioni metallici nell’acqua, oltre al cloro già prodotto dagli ioni cloruro. Nessuno dei due fenomeni è visibile o percepibile al gusto mentre avviene: anche per questo il sistema sembra innocuo mentre è in funzione.

I due pericoli che ne derivano: il cloro e una miscela di gas non ventilata

Il primo pericolo è il cloro stesso. Il cloro gassoso è estremamente pericoloso e velenoso per la maggior parte degli organismi viventi (fonte: Cloro): è un motivo sufficiente per considerare una reazione che lo produce sul piano della cucina qualcosa da interrompere, non da lasciare proseguire in una stanza chiusa. Se da un bicchiere sul piano della cucina proviene un leggero odore chimico, è un segnale che la reazione è in corso, non un effetto collaterale estetico da ignorare.

Il secondo pericolo è la miscela di gas. L’idrogeno ha un intervallo di infiammabilità nell’aria insolitamente ampio, circa dal 4% al 75% in volume, rispetto, per esempio, ai vapori della benzina, infiammabili solo entro un intervallo molto più ristretto (fonte: Sicurezza dell’idrogeno). Le apparecchiature industriali per l’elettrolisi sono progettate per mantenere fisicamente separati e ventilati l’idrogeno e l’ossigeno proprio per questo motivo: nel 1975 si verificò un incidente documentato quando l’idrogeno fuoriuscì in una linea dell’ossigeno dopo un guasto di una cella elettrolitica e i due gas poterono mescolarsi (fonte: Sicurezza dell’idrogeno). Un bicchiere aperto in cui si immergono due fili lascia salire entrambi i gas direttamente e insieme nell’aria circostante: è una situazione sostanzialmente diversa da quella di un apparecchio chiuso progettato attorno alla stessa reazione di base.

Come una compressa di idrogeno sfrutta la stessa chimica di base in sicurezza

Una compressa di idrogeno a base di magnesio si basa sulla stessa famiglia di reazioni, in cui un metallo reagisce con l’acqua, ma la affronta dalla direzione opposta. Il magnesio metallico reagisce con l’acqua formando idrossido di magnesio e idrogeno gassoso; la reazione è autolimitante perché l’idrossido di magnesio che si forma si accumula sulla superficie del metallo e ne rallenta progressivamente la reazione (fonte: Magnesio). È la chimica della compressa stessa a guidare l’intero processo: la reazione avviene tra il metallo e l’acqua in cui viene immersa, e si attenua da sola man mano che si accumula lo strato superficiale.

Nella compressa Hydrion H2, nello specifico, il magnesio è combinato con acido malico e acido tartarico, che regolano la velocità di dissoluzione della compressa una volta immersa in un bicchiere d’acqua; le istruzioni del prodotto indicano di immergere una compressa in 500 ml d’acqua, senza aggiungere altro. Se vuoi sapere nel dettaglio cosa contiene una compressa di questo tipo e perché, questo approfondimento su cosa contengono davvero le compresse di idrogeno esamina gli ingredienti più da vicino, mentre questa spiegazione di cosa significa davvero «8 PPM» chiarisce cosa misura effettivamente il valore riportato sull’etichetta. Per informazioni sul dosaggio e sull’uso quotidiano delle compresse, anziché sulla chimica, è più utile consultare la guida dedicata alle compresse. La distinzione importante qui non è lo slogan «compressa buona, batteria cattiva»: è che un prodotto fabbricato e progettato appositamente per entrare in contatto con l’acqua potabile ha un comportamento prevedibile, mentre una batteria e un paio di fili, riutilizzati per uno scopo completamente diverso, no.

Un modo rapido per distinguere un metodo sicuro da uno rischioso

Le stesse quattro domande sono utili anche al di là di questo confronto e vale la pena tenerle a mente ogni volta che online compare un nuovo metodo fai da te per ottenere acqua idrogenata:

• La reazione è sigillata o contenuta, oppure avviene in un bicchiere aperto con del metallo esposto immerso nell’acqua?
• Il metodo richiede una fonte di alimentazione esterna e dei fili, oppure si basa sulla propria composizione chimica una volta aggiunta l’acqua?
• L’oggetto è stato progettato e testato per entrare in contatto con l’acqua potabile, oppure è stato riutilizzato per uno scopo diverso, come nel caso di una batteria, dei cavi di avviamento o di un caricabatterie per telefono?
• Il metodo prevede di aggiungere sale o un altro additivo per «funzionare più velocemente»? Spesso è il segnale che si sta favorendo una reazione secondaria indesiderata, non un’utile.

Prima di provare un’idea per ottenere acqua idrogenata fai da te, valutala alla luce di queste quattro domande, invece di giudicarla in base al costo o a quanto sembrano convincenti le bolle. Questo confronto diretto tra i metodi legittimi — compresse, stick di magnesio, bottiglie, caraffe e macchine — è il punto di riferimento se, dopo aver escluso l’improvvisazione di un circuito, vuoi capire quale soluzione si adatta meglio alle tue abitudini.

Questo non significa che l’acqua idrogenata in sé sia qualcosa di cui diffidare: significa che il metodo con batteria e fili è quello sbagliato per ottenerla. Se la tua domanda riguarda la sicurezza di bere acqua idrogenata prodotta correttamente, e non questo specifico metodo fai da te, la guida alla sicurezza dell’acqua idrogenata affronta l’argomento separatamente. Per chi ha appena scoperto perché un circuito improvvisato è lo strumento sbagliato per questo scopo, una compressa che sfrutta la stessa reazione tra magnesio e acqua in una forma chiusa e destinata a un unico scopo è il passo successivo più diretto, perché non richiede affatto fili o elettrodi.