La batería o pilas

La batería o pilas 

Una pila, ni más ni menos una reacción química graduada, lista para entrar en acción. Está diseñado para ser descargada a través de un circuito externo, es simplemente una reacción redox en lo cual los electrones circulan por afuera, y van desde un electrodo a otro . En esos electrodos se producen las reacciones. Así que están presentes todos los elementos de una reacción electroquímica: occidente (en el cátodo) reductor (en el ánodo ) electrolito (en toda la pila) y electrodos.

TIPOS DE PILA

Los distintos tipos de pilas en uso son los siguientes:
zinc carbón: Son las pilas comunes, las llamadas secas, estas se fabrican desde principio de siglo. Se conocen también como pilas salinas o de leclanché. Estas constan de 5 unidades principales: las mezcla despolarizada, la pasta gelatinosa, el elemento de carbono, la capa de sinc y elemento sellado. Estas pilas contienen muy poco mercurio (aproximadamente 0,01%) o directamente no contienen. En este saco se comercializan con designación que hacen referencia a éstas características como “verdes”, “ecológicas”, “green”.
Pilas alcalinas: Son de larga duración o larga vida. Casi todas viven blindadas, sirven para aparatos complejos, de alto consumo. Contienen el 0,04% de mercurio (175 mil litros contaminan más de lo que bebe una persona en toda su vida). El electrodo positivo o ánodo está formado por sinc dividido, mientras que el cátodo contiene dióxido de magneto. Electrolito es un alcal, de donde viene el nombre de pilas alcalinas.
Pilas en miniaturas o pilas botón: Son chatas, redondas y de tamaños reducidos, como botones. La industria electrónica requiere de ella, dad vez más. Se utilizan para audífonos, percapaso, aparatos médicos, relojes y calculadoras. Entre ellas se puede encontrar.
Pilas botón de mercurio: pueden identificarse con la sigla MR. Garantizan energía por largo tiempo, contienen un 30% de mercurio. Puede contaminar 600 mil litros de agua.
Pilas botón de sinc-aire: Se las distingue por tener gran cantidad de agujeros diminutos en su superficie, fue concebida a principios de los 70´ como alternativa a las pilas botón de mercurio como ofrece mejores prestaciones y mayor capacidad, pero cuenta con una importante limitación como que para funcionar debe estar en contacto con el aire, por lo que sus aplicaciones son registradas. En el campo de la medicina, éstas pilas ocupan prótesis mecánicas. Contamina 12 mil litros de agua.
Pilas botón litio: Son las más grandes tipo botón. Producen tensiones altas de 3 rilteos. Sirven para calculadoras y relojes.
Pilas botón de oxido de plata: Son diminutas y se distinguen por la sigla SR se las encuentra muy poco en los comercios ya que por su alto precio no constituyen una alternativa económica, contienen 1% de mercurio.
Pilas de nicad níquel y cadmio: Recientemente se ha empleado con mayor frecuencia un nuevo tipo de pila seca- Nicad que puede ser recargada, por lo tanto tiene una vida útil mucho más prolongada que las pilas secas comunes(leclanché) - Se emplean en calculadoras, pulseras, relojes y equipos fotográficos. El ánodo es de cadmio y cátodo de óxido de níquel.

Pilas Salinas:Son las primeras que aparecieron y ya las usaban nuestros abuelos. Tienen menos duración y potencia pero su contenido tóxico es muy bajo.Podemos tirarlas a la basura sin remordimiento.

Pilas Verdes:Los fabricantes están comenzando a sacar al mercado un nuevo tipo de pilas, conocidas como verdes, ecológicas o biopilas. La ventaja de esta novedad es que apenas contienen mercurio, así que no dan problemas de contaminación y podemos echarlas al cubo de la basura.Aunque pueden ser una alternativa interesante, no deben constituir una excepción sino la regla general.

HISTORIA DE LAS PILAS

Alrededor de los años 1800, Alessandro Volta (de quien obtenemos el nombre de la unidad de medición de la diferencia de potencial: voltios) profesor de filosofía natural en la universidad de Pavia, construyó el primer aparato conocido que generó corriente continua. Lo que hizo fue poner dos pequeños discos del tamaño de una moneda pequeña, uno de plata y el otro de zinc en un recipiente, separados por un material esponjoso como el cuero. Todo este conjunto estaba sumergido en agua salada o en otra solución alcalina. A este conjunto le podemos llamar una pila. Volta después de dio cuenta de que si ponía estas pilas una seguida de otra, unidas por tiras de metal se lograba que el voltaje final fuera mayor.
En 1813, Sir Humphrey Davy conecto una batería gigante en el sótano de la Sociedad Real Británica. Esta batería estaba hecha de 2,000 pares de platinas y tenía el tamaño de mas o menos 100 m2 . Con esta batería realizó muchos experimentos que permitieron un más profundo conocimiento de la naturaleza de la electricidad.
Michael Faraday estaba utilizando pilas voltaicas para realizar estudios en electricidad y magnetismo. Descubrió que enviando corriente por un conductor, un campo magnético se inducía en un conductor paralelo (el inicio del electromagnetismo). Continuando con sus estudios y experimentos Faraday descubrió en 1831 que un magneto en movimiento podía generar electricidad en un conductor cercano. De esta manera se dio nacimiento al dinamo.
Poco a poco los científicos fueron mejorando la idea original de la batería de Volta y en 1860 George Leclanche de Francia desarrollo la primera batería utilizada ampliamente (la célula de zinc carbón) El ánodo era de zinc y una aleación de mercurio y el cátodo era un compuesto de dióxido de magnesio y un poco de carbón . Ambos: ánodo y cátodo fueron sumergidos en una solución de cloruro de amonio, que actuaba como electrolito. El sistema fue llamado: "la célula mojada".
Aunque la idea de Leclache era barata fue desplazada en 1880 por la célula seca
En el año 1920 un joven científico, Samuel Ruben y un también joven empresario llamado Philip Rogers Mallory se conocieron cuando Ruben visitó la fabrica de Mallory buscando un equipo que necesitaba para un experimento. Juntos vieron el futuro en sus proyectos y unieron la inventiva de uno con el poder de manufactura del otro. Esta unión que se mantuvo hasta la muerte de Mallory en 1975 fue la base de la empresa que todos conocen: Duracell International.
Las invenciones de Samuel Rubens revolucionaron la tecnología de las baterías. El creo la célula de mercurio que era mucho mas eficiente que la que se utilizaba antes de zinc carbón. Este invento fue especialmente útil en la segunda guerra mundial.
En el año 1950 Samuel Ruben mejoró la batería alcalina de magnesio haciéndola más resistente, compacta y de una gran duración.
La empresa Kodak introdujo cámaras con flash incorporado y necesitaba este tipo de pilas pero en el tamaño AAA. La empresa Mallory las creó.
La demanda en el mercado fotográfico era muy grande y fue este el motivo de la creación de la empresa Duracell en el año 1964.

Las Pilas y sus problemas

Existen tres problemas importantes como resultado directo de su utilización:

1. El despilfarro económico que su uso implica:La corriente eléctrica generada por las pilas es 450 veces más cara que la de red; un Kw/h de la red cuesta al consumidor 11 pts, mientras que la misma energía en pilas cuesta 5.000 ptas. (Boletín de la Organización de Consumidores y Usuarios (OCU) n1 82, Junio del 87: Pilas y Pelas).

2. Inutilización de aparatos debido a su supuración:Una pila abandonada en un aparato que no usamos, corre peligro de derramar las sustancias químicas de su interior, con lo que el aparato que las contiene puede deteriorarse seriamente. Aunque se ha desarrollado el blindaje de las pilas para evitar este problema, lo cierto es que su eficacia no es absoluta y su aplicación no está universalmente extendida.

3. Eliminación cuando se agotan:Este es el principal problema a resolver. Cuando las pilas se agotan, suelen ser transportadas en la bolsa de basura a vertederos no específicamente preparados, donde son abandonadas o incineradas. Es decir, en los vertederos ocurre precisamente aquello que prohíben las instrucciones de los envoltorios.Si se acumulan en los vertederos, con el paso del tiempo, las pilas pierden la carcasa y se vierte su contenido, compuesto principalmente por metales pesados como el Mercurio y el Cadmio. Estos metales, infiltrados desde el vertedero, acabarán contaminando las aguas subterráneas y con ello se introducirán en las cadenas alimentarias naturales, de las que se nutre el hombre.Si se incineran, las emanaciones resultantes darán lugar a elementos tóxicos volátiles, las plantas industriales que asumen este cometido y los vertederos controlados que las almacenan no están exentos de peligro, pues se ha demostrado repetidamente a través de la historia, que estas instalaciones no garantizan la neutralización de las substancias tóxicas.La fauna piscícola, tanto marina como fluvial, que es la que mejor refleja el grado de contaminación por mercurio en una determinada zona del planeta. El mercurio se fija y acumula en sus tejidos sin perjudicar sus órganos vitales, por lo que, más que afectados son portadores, pero una vez ingerido el pez por animales de sangre caliente, por ejemplo el hombre, el mercurio se libera de su fijación y recupera toda su toxicidad.El mercurio se acumula sobre todo en la médula ósea y en el cerebro, dañando a medio y largo plazo los tejidos cerebrales y el sistema nervioso central.Visto todo esto ¿cuál es la medida más efectiva y urgente que se puede aplicar? Sin duda la fabricación de pilas sin sustancias tóxicas. Pero para esto es necesario luchar contra intereses económicos y generar además una conciencia social, por lo que la tarea se presenta complicada.

Reconocimiento de las pilas

Para saber cómo hay que tratar a una pila es necesario aprender a reconocerla, ya que los fabricantes todavía no han empezado a marcarlas claramente con un símbolo que nos permita distinguirlas inmediatamente. Si es tóxica, es decir, si se ha fabricado con mercurio o cadmio, no debemos arrojarla a la basura.Entonces, ¿qué debemos hacer con ellas?... Es una de las preguntas a las que vamos a intentar dar respuesta.

¿Qué hacer con las Pilas?

El primer problema que se plantea es la diversidad de tipos y modelos de pilas existentes en el mercado, que básicamente son las siguientes:

1. Pilas Botón:Aunque ha de varios tipos las más frecuentes son las pilas botón de mercurio, que son las que contienen más mercurio por unidad.Para que te hagas idea, uno solo de esos pequeños botones podría contaminar 600.000 litros de agua, una cantidad mayor que la que bebe una familia de 4 miembros durante toda su vida.Las pilas botón de litio, en cambio, no contienen ni mercurio ni cadmio, o sea que son una alternativa interesante para evitar el consumo de los botones de mercurio.Las pilas botón pueden reciclarse y recuperar así productos (mercurio entro otros) que serán útiles otra vez.

2. Pilas alcalinas:Este tipo de pila ofrece duración y potencia, pero a costa de utilizar mercurio.Aunque el contenido tóxico por unidad es menor que en las pilas botón, es suficiente para contaminar 175.000 litros de agua, más de la que bebe una persona durante toda su vida. Además, el volumen de ventas de las pilas alcalinas supera con mucho el de las pilas botón y sigue creciendo...Aunque no existe técnica de reciclado de estas pilas, está claro que no pueden echarse a la basura y que deben ir a vertederos especiales donde pueda realizarse su eliminación controlada. De todos modos, la solución, a la larga, es la sustitución del mercurio por productos no peligrosos, como ya se hace en otros países europeos. Mientras tanto, nosotros debemos utilizar otras menos problemáticas, como las salinas o las pilas verdes.

3. Acumuladores Níquel-Cadmio:Este tipo de pilas, que a lo mejor no conoces porque es menos frecuente tiene la característica de que pueden recargarse después de gastada, así que, bien utilizada, puede durar años.Sin embargo, también son peligrosas, aunque no contienen mercurio. En este caso, es el cadmio el metal tóxico que emplean.Así que, ¡nada de tirarlas a la basura! Además, en algunos países ya se recicla.

Soluciones efectivas para el tema de las Pilas

- NO ADQUIRIR aparatos que NO sean IMPRESCINDIBLES o funcionen exclusivamente con pilas.

- Que tal si dejamos de comprar a los niños juguetes y chismes a pilas y alimentamos su CREATIVIDAD mediante juegos y juguetes menos sofisticados y más baratos.

- Conectar los aparatos a la RED siempre que sea posible, en lugar de emplear energía enlatada. Vale la pena utilizar pequeños adaptadores eléctricos, sencillos, baratos y ajustables a cualquier voltaje, capaces de transformar la corriente alterna en continua.

- En el caso de las calculadoras de bolsillo, son recomendables las que se cargan con LUZ SOLAR.Si no tenemos más remedio que usar pilas, se deben tener en cuenta las siguientes posibilidades:

- Utilizar las inofensivas pilas salinas o NORMALES (cinc-carbón), y las llamadas VERDES (libres de mercurio), en sustitución de las alcalinas.- Evitar las pilas botón de MERCURIO y utilizar las de litio.

- Aprovechar las pilas RECARGABLES de níquel-cadmio. Son más caras, contaminan al igual que las de mercurio y se necesita un cargador, pero tienen la ventaja de poder reutilizarse más de 500 veces, lo que supone un importante ahorro económico y una significativa disminución del vertido de pilas al medio ambiente.

- ALMACENAR en casa o en el trabajo las pilas alcalinas, recargables y de botón que hayan acabado su utilidad y esperar la oportunidad de depositarlas en lugar seguro.