¿QUÉ ES UNA PILA ELECTRICA?
O, dicho de otra manera: es una fuente de energía que impulsa a las cargas eléctricas en un circuito. Es esa corriente de cargas (en particular, de electrones) la que posibilita el funcionamiento de nuestras linternas, radios, relojes, etc. Básicamente está formada por dos metales diferentes sumergidos en una solución conductora.
Esa solución se llama ELECTROLITO, y está formada por miles de millones de partículas con cargas positivas y negativas. Las barras de metal se llaman ELECTRODOS, y se sumergen en el electrolito, done la reacción química que se produce entre los metales y el líquido. Esas reacciones son diferentes en cada metal, y por eso se envían más partículas de carga negativa (llamadas electrones) hacia uno de los metales que hacia elotro. El electrodo a donde llegan más electrones está señalado por un signo + y se llama CÁTODO, el otro, señalado por un signo – se llama ÁNODO. Si con un cable unimos los electrodos, la corriente eléctrica (el flujo de cargas eléctricas) comienza a circular, entregando potencia al dispositivo que hayamos conectado. La energía química liberada en la reacción química se transforma así en la fuerza “electro-motriz”, que se transforma en el dispositivo en energía luminosa, de movimiento, etc. Este proceso ocurre hasta que se agotan las sustancia químicas de la reacción. Como esa reacción es reversible, se puede hacer circular corriente en el sentido opuesto, y la pila vuelve a estar “cargada”, es decir, en condiciones de entregar energía eléctrica.
¿A quién se le ocurrió inventar la pila?
Fue una tarea de muchas personas, que no buscaban en realidad una fuente de energía, sino que estaban tratando de entender la electricidad. En realidad, ya desde el año 600 a.c. muchos curiosos se interesaron por los fenómenos eléctricos.
En la Italia del siglo XVIII se conocían dos clases de electricidad: la atmosférica (como los rayos) y la artificial (como la que aparece al frotar un peine contra el pelo). Giusepe Galvani, un médico de Bologna, creía que existía un tercer tipo: la electricidad animal, que sería la responsable de la contracción de los músculos. Para probar su teoría experimentaba cortando patas de ranas y conectando cables a sus nervios. Como los nervios safenos de esos sapos de la vitrina.
Efectivamente, si había chispas cerca de los metales con que tocaba los nervios, la pata de la rana se contraía. Fue tan sorprendente, que otros científicos se pusieron a experimentar sobre ranas y otros animales que presentaban actividad eléctrica (como las anguilas). El físico Italiano Alessandro Volta notó que la electricidad que provocaba los movimientos musculares era generada en la unión de los metales con que Volta tocaba los nervios de la rana. Esa observación, más el estudio de los tejidos que conformaban el cuerpo de las anguilas (una superposición alternada de dos tejidos diferentes, embebidos en una solución salina), le dio la idea para tratar de reproducir ese mecanismo apilando alternadamente chapas dos metales diferentes –zinc y cobre, por ejemplo-, colocando entre ellos papel humedecido con agua salada. Acercando las puntas de los cables que conectaba a los extremos de su invento, Volta logró que saltaran chispas. Corría el año 1799 y Volta acababa de inventar la pila, dando comienzo así una gran revolución tecnológica.
Una vez construida la primera pila, los esfuerzos se concentraron en hacerla más pequeña, práctica y eficiente. Por eso las pilas que conocemos hoy son tan distintas a la construida por Volta, aunque se basan en el mismo principio. Posteriormente se volvió a estudiar la “electricidad animal”, pues efectivamente nuestros organismos funcionan con impulsos eléctricos, dando así origen a una nueva disciplina llamada “Neurociencias”.
La reacción química que tiene lugar dentro de la pila produce gases, por eso algunas pilas tienen un pequeño agujerito para que el gas salga. Otras, como las de botón, no, y por eso pueden usarse, por ejemplo, para los marcapasos. A reacción química depende de la temperatura (por eso las pilas de la vitrina 2 tiene termómetros). También los tienen las pilas de los celulares: si se fijan, además de los bornes + y – hay una tercera chapita, que usa el teléfono para medir la temperatura.
Además del problema de contaminación ambiental y el elevado costo de las pilas descartables, el desarrollo de baterías recargables fue impulsado por la necesidad de acumular la energía eléctrica producida por fuentes no convencionales de energía –llamadas energías alternativas- como la generada por la energía eólica, la mareomotriz, la solar, etc.