Las pilas

¿Qué es una pila?
Una pila es un generador de corriente eléctrica que transforma la energía química en energía eléctrica. Muchos aparatos que utilizamos a diario necesitan pilas para poder funcionar como por ejemplo el mando de la televisión, una radio portátil… etc
Existen diversos tipos de pilas eléctricas, pero en todas ellas los detalles constructivos y los materiales utilizados para producir las reacciones químicas que generen la corriente tienen el mismo fundamento.
Elementos de la pila:

¿Cómo funcionan las pilas?
Las pilas generan electricidad mediante un principio químico que consiste en la unión, de forma controlada, de dos sustancias químicas que se encuentran separadas.
Hay una varilla de carbono que hace de electrodo positivo. Este electrodo está rodeado de una sustancia química, el electrolito, que se encarga de posibilitar el traspaso de los electrones entre los dos polos.
Una lámina porosa, normalmente de papel, aisla el electrolito del revestimiento de Zinc, que cubre toda la pila y actúa de electrodo negativo. Al poner en contacto las dos sustancias mediante un conductor eléctrico, se produce el paso de electrones y se genera una corriente eléctrica.

Tipos de pilas
Una primera clasificación sería la distinción entre pilas primarias y secundarias. Las pilas primarias son aquellas que se agotan y son desechadas, las secundarias son las que pueden recargarse, esta clase de pilas son también llamadas baterías. Pero las diferencias más importantes vienen marcadas por la composición de los electrodos y el electrolito. De esto dependerá su duración, tamaño, precio y su nivel de contaminación.

Pilas primarias
- Pilas salinas: Se llaman así porque su electrolito es una solución salina. Son las más comunes y económicas. Tiene una duración media-baja y un nivel de contaminación bajo. Su componente más peligroso es el mercurio, pero cada vez es más reducida la cantidad que contienen.

- Pilas alcalinas: El electrolito es una solución de hidróxido de potasio, comúnmente llamado alcalí. Su precio es casi tres veces superior al de las salinas. Tiene una duración alta y un nivel de contaminación medio-bajo. Hay una normativa europea que limita la cantidad de mercurio que pueden contener, el 0.025% de su peso total.

- Pilas de botón: Suelen ser de óxido de mercurio o de óxido de plata. Tiene una duración alta y un nivel de contaminación muy alto. Una sola pila de botón puede contaminar 600.000 litros de agua. Su contenido de mercurio puede ser de hasta el 30%.

- Pilas de litio: Las pilas con ánodo de litio generan voltajes cercanos a los 3.6 V. Esto permite una gran densidad energética. Tienen una duración muy alta, unas cinco veces mayor a las pilas alcalinas. Tienen un nivel de contaminación medio y contaminan menos que las de mercurio.

Pilas secundarias

Desde el punto de vista ecológico son una opción muy interesante ya que, a pesar de utilizar materiales más contaminantes, al no ser desechables , el impacto ambiental es menor que el de las pilas primarias. 

- Pilas de níquel-cadmio: pueden dar corrientes excepcionalmente altas, y ser rápidamente cargadas  cientos de veces. Tienen una duración media y funcionan mejor si se descargan completamente antes de cargarse de nuevo, si no puede producirse el fenómeno conocido como el efecto de la memoria (que no se cargan completamente). Su nivel de contaminación es muy alto y su componente Cadmio es altamente cancerígeno si se inhala.

La pila de hidrógeno

Es un dispositivo de producción de energía eléctrica que se basa en la reacción química del oxígeno con el hidrógeno. De manera que se puede producir electricidad con la reacción del hidrógeno con el oxígeno dando resultado como residuo el vapor de agua.

Para recargar esta pila sólo hay que aportar hidrógeno. El hidrógeno puede separarse de las moléculas de agua utilizando electrolisis, es decir, aplicando electricidad en el agua. Esta pila tiene la ventaja de que no contamina nada en absoluto. Pero no todo son ventajas, una gran desventaja es el almacenamiento, ya que el hidrógeno es altamente explosivo. También las pilas de hidrógeno sufren una alta oxidación y no tienen una vida útil provechosa.