¿Cómo es el funcionamiento de una pila?

Estamos tan acostumbrados a que las cosas funcionen “solas” que pocas veces pensamos en serio cómo funcionan, o en virtud de qué se alimentan. La electricidad nos rodea por todas partes, y cuando falta, solo decimos: “hay que comprar pilas”, o “hay que cambiar la batería del móvil” y como por arte de magia tenemos el dispositivo otra vez operativo. Pero ¿cómo es el funcionamiento de una pila?

Una pila es un dispositivo donde hay una conversión de energía química en energía eléctrica. Existen las pilas desechables o irreversibles (es decir, que después de producir la energía eléctrica, sus componentes se gastan y hay que desecharlas), y las pilas recargables o reversibles. En este último caso, después de producir energía eléctrica, sus componentes pueden volver a recargarse.

Cómo funciona una pila

Todas las pilas y baterías contienen ciertos elementos en común:

• Un cátodo, o electrodo positivo (+).
• Un ánodo, o electrodo negativo (-).
• Electrolito, que es una solución que puede estar compuesta de uno o varios compuestos químicos, que posibilita el tránsito de electrones entre los dos electrodos.

Estos elementos permiten que la pila genere en su interior el circuito eléctrico necesario para dar energía a cualquier aparato: relojes, linternas, controles, etc.

Ahora bien, en el electrolito están sumergidos los dos electrodos, y generan reacciones distintas. El positivo, cátodo, libera electrones, y el negativo, ánodo, los recoge. Así se produce energía.

Tipos de pilas

1. Pila salina o Leclanché: es la primera pila pequeña que se fabricó (y se sigue usando hoy en día). No es recargable. El ánodo es de zinc y el cátodo de dióxido de manganeso. Los electrodos están sumergidos en un gel de cloruro de amonio y cloruro de zinc. El problema con esta pila es que cuando se ha gastado el zinc, el envoltorio se perfora y suelta un líquido corrosivo, que puede estropear el dispositivo. Produce un voltaje de 1,4 a 1,6 V.
2. Pila alcalina: esta pila tiene mayor duración que la salina y no libera nada cuando se agota. El ánodo es de zinc y el cátodo de dióxido de manganeso, pero el electrolito es hidróxido de potasio, de carácter alcalino. Produce 1,5 V.
3. Pila de botón: es de pequeño tamaño y parece un botón, de allí su nombre. Es práctica porque se puede utilizar en dispositivos muy pequeños, como marcapasos. Antes el cátodo de esta pila era de óxido de mercurio, y el ánodo de zinc. El electrolito es hidróxido de potasio. Estuvieron prohibidas en muchos países porque al gastarse liberaban mercurio metálico, un compuesto muy tóxico y contaminante. Ahora las hacen alcalinas o de litio. Producen 1,3 V.
4. Pilas o baterías de litio o ion-litio: es una batería recargable. Se utiliza en móviles, ordenadores portátiles y similares. Pesa muy poco y cuenta con una capacidad de carga elevada, y produce 3,7 V por celda. El cátodo es óxido de litio-cobalto, y ahora de fosfato de litio y hierro. El ánodo es de grafito.

Si vas a usar pilas, recargables o no, debes tener en cuenta las condiciones para el reciclado, ya que todas contienen metales y compuestos químicos que contaminan el medioambiente. Por ello es fundamental respetar los puntos de reciclado de baterías y pilas.