UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ

FACULTAD DE INGENIERÍA

ÁREA MECÁNICA-ELÉCTRICA

PILAS Y BATERÍAS

ALUMNO: ESCOBEDO AVELLANEDA JOSÉ ALEJANDRO

4º SEMESTRE GRUPO: 561101MATERIA: INGENIERÍA ELÉCTRICA I

PROFESOR: HERNÁNDEZ MONTOYA JUAN JESÚS

SAN LUIS POTOSÍ A 15 DE ABRIL DE 2008

INTRODUCCIÓN

COMENZAREMOS POR ANALIZAR LAS DOS MANERAS DE PRODUCIR ELECTRICIDAD PARA APLICARLA A USOS PRÁCTICOS: YA SEA MEDIANTE GENERADORES DE CORRIENTE ELÉCTRICA, CUANDO SE TRATA DE UN CONSUMO APRECIABLE PARA INSTALACIONES FIJAS; O BIEN MEDIANTE EL EMPLEO DE BATERÍAS DE PILAS SECAS O DE ACUMULADORES, SI SE TRATA DE APARATOS PORTÁTILES O VEHÍCULOS AUTOMÓVILES.

EN EL INTERIOR DE UNA PILA SE PRODUCEN REACCIONES QUÍMICAS QUE DAN LUGAR A UNA CORRIENTE ELÉCTRICA, PARTE DE ESA ENERGÍA QUÍMICA SE TRANSFORMA EN CALOR (ENERGÍA CALORÍFICA) Y EL RESTO EN CORRIENTE ELÉCTRICA.

LA PILA MÁS COMÚN ES LA PILA SECA, LLAMADA ASÍ PORQUE, A DIFERENCIA DE OTROS TIPOS DE PILAS, NO CONTIENE NINGÚN LÍQUIDO EN SU INTERIOR. FUE INVENTADA POR EL QUÍMICO FRANCÉS GEORGES LECLANCHÉ EN 1868. LAS QUE USAMOS HOY DÍA EN LA MAYORÍA DE LOS PEQUEÑOS APARATOS ELECTRÓNICOS QUE FUNCIONAN CON PILAS SON SIMILARES A LA ORIGINAL DE LECLANCHÉ.

 EXISTEN DOS CLASES DE PILAS: LA PRIMARIA, CUYA CARGA NO PUEDE RENOVARSE CUANDO SE AGOTA, EXCEPTO REPONIENDO LAS SUSTANCIAS QUÍMICAS DE QUE ESTÁ COMPUESTA, ESTA TIENE UNA VIDA LIMITADA, DESPUÉS DE SU FUNCIONAMIENTO NO PUEDE VOLVER A CONDICIONES NORMALES, POR EJEMPLO, EN LAS LÁMPARAS PORTÁTILES, EN EL RELOJ DIGITAL QUE LLEVAMOS PUESTO EN LA MUÑECA, EL RADIOCASETE CON EL QUE OÍMOS MÚSICA EN LA CALLE, MUCHOS DE LOS APARATOS ELECTRÓNICOS QUE NOS RODEAN, Y LA SECUNDARIA, PUEDE AGOTARSE POR DESCARGA Y ESTA SÍ ES SUSCEPTIBLE DE REACTIVARSE SOMETIÉNDOLA AL PASO MÁS O MENOS PROLONGADO DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA CONTINUA , O DIRECTA EN SENTIDO INVERSO A AQUÉL EN QUE LA CORRIENTE DE LA PILA FLUYE NORMALMENTE, POR EJEMPLO, LA BATERÍA DE UN AUTOMÓVIL .

ALGUNOS EXPERIMENTOS REALIZADOS EN EL SIGLO XVIII, PERMITIERON DESCUBRIR QUE CUANDO DOS MATERIALES DESIGUALES, TALES COMO ZINC Y CARBÓN (O COBRE UTILIZADO EN LUGAR DE CARBÓN) SE SUMERGEN EN UNA SOLUCIÓN ÁCIDA (ÁCIDO SULFÚRICO DILUIDO EN AGUA), LA ACCIÓN QUÍMICA PRODUCE UNA FUERZA ELECTROMOTRIZ ENTRE EL ZINC Y EL CARBÓN. LOS MATERIALES SUMERGIDOS EN EL ÁCIDO SE LLAMAN ELECTRODOS, SIENDO EL ZINC EL NEGATIVO Y EL CARBÓN (O COBRE) EL POSITIVO. LA SOLUCIÓN DE ÁCIDO DILUIDO SE LLAMA ELECTROLITO; EL CONJUNTO SE DENOMINA PILA.

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INDICE

1.-ORIGEN DE LA PILA VOLTAICA ………………………………………………PÁG.6

1.1.- ¿QUÉ ES UNA PILA ELECTRICA …………………...................................... PÁG.7

2.-FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA ………………………………………………PÁG.7

3.-PILAS PRIMARIAS ……………………………………………..PÁG.8

3.1-PILA ZINC-CARBÓN (LECLANCHE) …………………………………………...PÁG.8

3.2.-PILAS PRIMARIAS (TIPO ZINC-OXIDO DE MERCURIO)……………….…….PÁG.11

3.3-PILA DE COMBUSTIBLE ………………………………………………………... PÁG.12

3.4-PILAS DE DIÓXIDO DE MANGANESO …………………………………………. PÁG.13

3.5.-PILAS DE PLATA CON ÓXIDO-ZINC ……………………………………………PÁG.13

3.6.-PILAS DE LITIO ……………………………………………………………………PÁG.13

3.7.-PILAS DE SULFURO LITIO-HIERRO …………………………………………….PÁG.14

3.8.-PILAS DE MONOFLUORURO DE LITIO-CARBONO …………………………..PÁG.14

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3.9.-PILAS DE AIRE-DESPOLARIZADO ………………………………………………PÁG.15

3.10.-PILAS DE ZINC-AIRE ………………………………………………………..…..PÁG.15

3.11.-PILAS DE ALUMINIO-AIRE …………………………………………………PÁG.15

4.-PILAS SECUNDARIAS ……………………………………………………………….PÁG.16

4.1.-PILA SECUNDARIA (PLOMO-ÁCIDO)…………………………………………....PÁG.16

4.1.1.-CARGA Y DESCARGA EN EL ACUMULADOR PLOMO-ÁCIDO…………....PÁG.19

4.2.- PILAS SOLARES……………………………………………………………………PÁG.20

4.3.-PILAS ALCALINAS DE ALMACENAMIENTO……………………………………PÁG.20

4.3.1.-PILA NÍQUEL-CADMIO ………………………………………………………….PÁG.20

4.3.2.-PILAS DE HIDRÓXIDO DE NÍQUEL-HIDRÒGENO …………………………...PÁG.21

4.3.3.-PILAS ALCALINAS RECARGABLES DE DIÓXIDO DE ZINC………………..PÁG.21

4.3.4.-PILAS DE OXIDO DE PLATA-ZINC …………………………………………...PÁG.22

4.3.5.-PILAS SECUNDARIAS (O DE ALMACENAMIENTO) DE LITIO……………..PÁG.22

4.3.6.- PILAS SECUNDARIAS (O DE ALMACENAMIENTO) DE

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SODIO-SULFURO……………………………………………………………………….…PÁG.22

5.-RELECIONES EN LAS TENSIONES DE SALIDA DE LAS PILAS…………….… PÁG.23

6.- RELECIONES EN LAS CORRIENTES DE SALIDA DE LAS PILAS…………….PÁG.22

7.- CARACTERISTICAS DE ALGUNAS PILAS PRIMARIAS…………………….…. PÁG.24

8.-CARACTERISTICAS DE ALGUNAS PILAS SECUNDARIAS ……………….…..PÁG.26

9.-CONEXIÓN DE LAS PILAS ……………………………………………………….…..PÁG.28

9.1.-CONEXIÓN DE LAS PILAS EN SERIE PARA FORMAR BATERÍAS……….….PÁG.28

9.2.-CONEXIÓN DE LAS PILAS EN PARALELO PARA FORMAR BATERÍAS…….PÁG.29

9.3.-CONEXIÓN DE PILAS EN SERIE-PARALELO …………………………………..PÁG.30

10.-CONTAMINACIÓN DE LAS PILA Y BATERIAS………………………………..…PÁG.30

10.1.- ¿COMO SE PRODUCE LA CONTAMINACIÓN? ……………………………..PÁG.30

10.2.-DATOS SOBRE LAS PILAS ………………………………………………….......PÁG.32

10.3.-¿CUÁNTA AGUA CONTAMINA UNA PILA ……………………………………..PÁG.32

10.4.-¿SABES CUANTO CUESTA UTILIZAR ESTE TIPO DE ENERGIA …… ……PÁG.33

10.5.-EFECTOS EN LA SALUD………………………………………………………..…PÁG.33

10.6.-CONTAMINACIÓN DE UNA PILA EN MÉXICO …………………………..…….PÁG.34

10.7.-DATOS SOBRE LAS PILAS EN MÉXICO ……………………………………....PÁG.35

10.8.-COSTO DE UNA PILA DESECHABLE ……………………………………..……PÁG.35

11.-CONCLUCIONES……………………………………………………………………PÁG.36

12.-BI8LIOGRAFÍA………………………………………………………………………PÁG.37

1.-ORIGEN DE LA PILA VOLTAICA

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GEORGES LECLANCHÉ (1839-1882), INGENIERO FRANCÉS INVENTOR DE LA PILA ELÉCTRICA. NACIDO EN PARÍS, REALIZÓ ESTUDIOS DE INGENIERÍA. EN LA DÉCADA DE 1860 PATENTÓ UN NUEVO TIPO DE PILA, LA “PILA ECONÓMICA DE ÁCIDO INSOLUBLE”. LA PILA DE LECLANCHÉ TUVO INMEDIATAMENTE UN GRAN ÉXITO, YA QUE SU PRINCIPIO PERMITÍA EVITAR UNA DISMINUCIÓN RÁPIDA DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ POR POLARIZACIÓN. PARA ELLO SE UTILIZA UN DESPOLARIZARTE, EL DIÓXIDO DE MANGANESO, QUE INTRODUCIDO EN EL ELECTROLITO IMPIDE LA FORMACIÓN DE HIDRÓGENO. TODAS LAS PILAS DE USO HABITUAL EN LA ACTUALIDAD, COMO LAS PILAS CILÍNDRICAS DE 1,5 V O LA PILA DE PETACA DE 4,5 V, DERIVAN DE LA PILA DE LECLANCHÉ.

EN 1780 LUÍS GALVANI, PROFESOR DE ANATOMÍA DE LA UNIVERSIDAD DE BOLONIA, ITALIA, AL REALIZAR UN EXPERIMENTO, OBSERVÓ QUE LAS ANCAS DE UNA RANA RECIÉN MUERTA SE CRISPABAN Y PATALEABAN AL TOCÁRSELAS CON DOS BARRAS DE METALES DIFERENTES. LA EXPLICACIÓN DEL FENÓMENO LA DIO POCO TIEMPO DESPUÉS ALEJANDRO VOLTA, PROFESOR DE FÍSICA DE LA UNIVERSIDAD DE PAVÍA, ITALIA, QUIEN DESCUBRIÓ QUE LA CAUSA DE TALES MOVIMIENTOS CRISPANTES DE LAS ANCAS DE LA RANA SE HALLABAN EN EL PASO DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA PRODUCIDA POR LOS DOS METALES DIFERENTES; INVESTIGÓ COMO PRODUCIR ELECTRICIDAD POR REACCIONES QUÍMICAS Y EN 1800, DESPUÉS DE UNA AMPLIA EXPERIMENTACIÓN, INVENTÓ UN DISPOSITIVO QUE SE CONOCE COMO PILA VOLTAICA. COLOCÓ UNA SERIE DE PEQUEÑAS PLACAS DE CINC Y PLATA, EN PARES, UNA ARRIBA DE LA OTRA, SEPARANDO CADA PAR DE PLACAS POR UNA TELA HUMEDECIDA CON AGUA SALADA; EL CONJUNTO PRODUJO UNA CORRIENTE ELÉCTRICA Y FUE ESTE EL ORIGEN DE LA PRIMERA PILA ELÉCTRICA. PRONTO LA PERFECCIONÓ REEMPLAZÁNDOLA POR UNA PILA DE DOS ELEMENTOS; COBRE Y CINC, SUMERGIDOS EN UNA SOLUCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO CONTENIDA EN UN RECIPIENTE.

           

EN  ESTA SENCILLA FORMA DE PILA PRIMARIA, LAS PLACAS DE CINC Y DE COBRE ESTÁN SEPARADAS POR EL ELECTROLITO. SI SE CONECTAN CON UN ALAMBRE, LA CORRIENTE ELÉCTRICA FLUYE A TRAVÉS DEL CONDUCTOR, PERO TAN PRONTO COMO EL CIRCUITO SE INTERRUMPE PORQUE EL ALAMBRE SE DESCONECTA, DEJA DE FLUIR. ESTA PILA NO DURA INDEFINIDAMENTE, YA QUE EL ÁCIDO SULFÚRICO ATACA AL CINC, Y CUANDO ÉSTE SE CONSUME, LA PILA SE AGOTA. PARA REACTIVARLA, SERÁ NECESARIO REPONER LA PLACA DE CINC Y EL ÁCIDO DEL ELECTRÓLITO. DEBIDO A LAS REACCIONES QUÍMICAS QUE TIENEN LUGAR DENTRO DE LA PILA, SE DESPRENDEN PEQUEÑAS BURBUJAS DE HIDRÓGENO QUE SE ADHIEREN AL ELECTRODO DE COBRE Y FORMAN UNA CAPA AISLANTE; CUANDO ESTO SUCEDE, LA CORRIENTE NO PASA Y SE DICE QUE LA PILA ESTÁ POLARIZADA. PARA ELIMINAR ESTE INCONVENIENTE, SE AGREGAN CIERTAS SUSTANCIAS QUÍMICAS QUE SE COMBINAN CON EL HIDRÓGENO Y EVITAN LOS EFECTOS POLARIZANTES.

            EN TIEMPOS PASADOS SE USARON DIVERSOS TIPOS DE PILAS PRIMARIAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE APARATOS TELEFÓNICOS, TELEGRÁFICOS, ALARMAS CONTRA INCENDIOS, Y OTROS SISTEMAS DE SEÑALES. EN LA

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ACTUALIDAD, EXCEPTO EN LUGARES SUMAMENTE ALEJADOS, LA CORRIENTE ELÉCTRICA PARA ESTOS FINES SE OBTIENE YA CASI SIEMPRE DIRECTAMENTE DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN.

1.1.- ¿QUÉ ES UNA PILA ELÉCTRICA?

UNA PILA ELÉCTRICA ES UN DISPOSITIVO CAPAZ DE GENERAR CORRIENTE ELÉCTRICA. LA PILA MÁS COMÚN ES LA PILA SECA, LLAMADA ASÍ PORQUE, A DIFERENCIA DE OTROS TIPOS DE PILAS, NO CONTIENE NINGÚN LÍQUIDO EN SU INTERIOR. FUE INVENTADA POR EL QUÍMICO FRANCÉS GEORGES LECLANCHÉ EN 1868. LA PILA ELÉCTRICA TIENE DOS POLOS, UNO POSITIVO Y OTRO NEGATIVO. CUANDO ENCENDEMOS UN APARATO QUE FUNCIONA CON PILAS, EN EL INTERIOR DE CADA UNA DE ELLAS SE PRODUCEN UNAS REACCIONES QUÍMICAS QUE GENERAN LA CORRIENTE ELÉCTRICA.

EN CASI TODOS LOS APARATOS SON NECESARIAS DOS PILAS, Y EN EL HUECO DONDE HAY QUE INTRODUCIRLAS VIENE UNA INDICACIÓN DE CÓMO HEMOS DE COLOCARLAS: HACIA DÓNDE DEBE IR EL POLO POSITIVO Y HACIA DÓNDE EL NEGATIVO DE CADA UNA DE ELLAS. NORMALMENTE DEBEN IR APILADAS EN SERIE, UNA A CONTINUACIÓN DE LA OTRA Y EN EL MISMO SENTIDO, DE FORMA QUE EL POLO POSITIVO DE LA SEGUNDA QUEDA EN CONTACTO CON EL POLO NEGATIVO DE LA PRIMERA.

OTRO TIPO DE PILAS QUE CADA VEZ SE UTILIZA EN MÁS APARATOS, SOBRE TODO EN LOS DE PEQUEÑO TAMAÑO (COMO LOS RELOJES DIGITALES DE PULSERA), SON LAS DE BOTÓN. DURAN CINCO VECES MÁS QUE UNA PILA DEL OTRO TIPO Y SE CONSUMEN DE UNA FORMA MÁS ESTABLE, PERO TIENEN UN GRAVE INCONVENIENTE: ALGUNAS CONTIENEN MERCURIO EN SU INTERIOR, QUE ES UNA SUSTANCIA MUY CONTAMINANTE.

EN CUALQUIER CASO, TANTO LAS PILAS DE BOTÓN COMO LAS NORMALES, UNA VEZ GASTADAS, DEBEMOS TIRARLAS A LOS CONTENEDORES ESPECIALES PARA ELLAS, Y NO A LA BASURA DE CASA.

2.-FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA

CONECTEMOS UN ALAMBRE CONDUCTOR ENTRE LAS TERMINALES DE UNA PILA SECA DE ZINC-CARBÓN. EN EL ELECTROLITO (NH4CL) HAY PRESENTE IONES AMONIO (NH4+) E IONES CLORURO (CL -) . CUANDO EL ZINC HACE CONTACTO CON EL ELECTROLITO LOS IONES DE ZINC (ZN++) ENTRAN EN LA SOLUCIÓN, DEJANDO CADA UNO DE LOS ELECTRONES SOBRE EL ELECTRODO NEGATIVO. LA ACUMULACIÓN DE ELECTRONES CONSTITUYE UNA CARGA NEGATIVA SOBRE EL ZINC. LOS IONES (ZN++) EN LA SOLUCIÓN REPELEN A LOS IONES AMONIO (NH4+) Y A LOS IONES HIDRÓGENO POSITIVOS (H+), LOS CUALES SON

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COLECTADOS SOBRE LA SUPERFICIE DEL ELECTRODO DE CARBÓN EN LA FORMA DE BURBUJAS GASEOSAS. LA PÉRDIDA DE ELECTRONES DEJA EL ELECTRODO DE CARBÓN CON UNA CARGA POSITIVA. LOS IONES (ZN++) SE COMBINAN QUÍMICAMENTE CON LOS IONES (CL -) PARA FORMAR CLORURO DE ZINC (ZNCL2) , UNA SUSTANCIA BLANCA. SE PUEDE VER ESTA SUSTANCIA CUANDO LAS PILAS ENVEJECEN DEMASIADO. LA CUBIERTA DE ZINC ES USADA GRADUALMENTE PARA FORMAR EL (ZNCL2) DURANTE EL FUNCIONAMIENTO DE LA PILA.

FUNCIONAMIENTO DE LA PILA SECA ZINC – CARBÓN.

3.-PILAS PRIMARIAS

3.1-PILA ZINC-CARBON (LECLANCHE)

 LA PILA LECLANCHÉ ES LA MÁS ECONÓMICA DE ESTAS, FUE INVENTADA EN 1866 POR UN INGENIERO FRANCÉS (LA PILA LLEVA SU NOMBRE CHARLES LECLANCHÉ). SE CONVIRTIÓ EN UN ÉXITO INSTANTÁNEO DEBIDO A SUS CONSTITUYENTES DE BAJO PRESUPUESTO. EL ÁNODO DE ESTE TIPO DE PILA ES UNA HOJA DE ALEACIÓN DE ZINC, ESTA ALEACIÓN CONTIENE PEQUEÑAS CANTIDADES DE; PLOMO, CADMIO Y MERCURIO. EL ELECTROLITO CONSISTE EN UNA SOLUCIÓN ACUOSA Y SATURADA DE CLORURO DE AMONIO CONTENIENDO 20% DE CLORURO DE ZINC. EL CÁTODO ESTA COMPUESTO DE DIÓXIDO DE MANGANESO IMPURO, MEZCLADO CON CARBÓN GRANULADO, PARA CREAS UN CÁTODO HÚMEDO CON UN ELECTRODO DE CARBÓN.

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LOS ELECTRONES AGRUPADOS SOBRE EL ELECTRODO DE ZINC, SE REPELEN UNOS A OTROS. ESTA REPULSIÓN SUMADA A LA ATRACCIÓN DE LA CARGA POSITIVA SOBRE EL ELECTRODO DE CARBÓN, DA COMO RESULTADO LA FORMACIÓN DE LA F.E.M. DE LA PILA .ESTA F.E.M. HACE QUE CIRCULE UNA CORRIENTE DE ELECTRONES ENTRE LOS ELECTRODOS CUANDO HAY UN CAMINO EXTERNO. LA ACUMULACIÓN DE BURBUJAS DE HIDRÓGENO SOBRE LA SUPERFICIE DE CARBÓN AFECTA EN FORMA ADVERSA EL FUNCIONAMIENTO DE LA PILA, BLOQUEANDO SU ACCIÓN QUÍMICA. ESTO SE LLAMA POLARIZACIÓN. EL DIÓXIDO DE MANGANESO EN EL ELECTROLITO EVITA LA POLARIZACIÓN, COMBINÁNDOSE CON EL HIDRÓGENO Y FORMANDO AGUA.

AUNQUE FUE PATENTADA EN 1899 LA PILA DE CLORURO DE ZINC ES REALMENTE UNA ADAPTACIÓN MODERNA A LA PILA DE LECLANCHÉ. LA GRAN DIFERENCIA ESTA EN QUE GRACIAS A SELLADOS DE PLÁSTICO ESTA PILA A PODIDO TERMINAR CON EL USO DE CLORURO DE AMONIO. TAMBIÉN EL DIÓXIDO DE MANGANESOS DE ALTA PUREZA. ESTE TIPO DE PILA TIENE UNA MÁS LARGA DURACIÓN QUE LA PILA DE LECLANCHÉ. TAMBIÉN ESTA PILA PUEDE TRAER CONFIABILIDAD SATISFACTORIA SIN USAR MERCURIO EN LA ALEACIÓN DE ZINC.

LA MÁS ALTA DENSIDAD ENERGÉTICA (WATTS POR CM. CÚBICO) DE LAS PILAS DE ZINC-MANGANESO SE PUEDE ENCONTRAR EN PILAS CON UN ELECTROLITO ALCALINO EL CUAL PERMITE UNA CONSTRUCCIÓN COMPLETAMENTE DISTINTA AL RESTO DE SU TIPO. ESTA ESTUVIERON DISPONIBLES COMERCIALMENTE DURANTE LA DÉCADA DE LOS 50. EL CÁTODO DE UN DIÓXIDO-GRAFITO DE MANGANESO MUY PURO Y UN ÁNODO DE UNA ALEACIÓN DE ZINC ENRIQUECIDA SON ASOCIADOS CON UN ELECTROLITO DE HIDRÓXIDO DE POTASIO Y PUESTO EN UNA LATA DE ACERO. AUNQUE EL MERCURIO CONTENIDO EN LA ALEACIÓN DE ZINC SOLÍA SER DE HASTA UN 6 A 8 POR CIENTO, ACTUALMENTE SE HA LOGRADO REDUCIR ESTE ÍNDICE A UN IMPRESIONANTE 0.15%, PARA ASÍ PODER REDUCIR EL IMPACTO AMBIENTAL QUE ESTAS PRODUCEN.

CUANDO LA PILA TRABAJA CORRECTAMENTE, ENTRE LOS TERMINALES POSITIVO Y NEGATIVO APARECE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL (O VOLTAJE)

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DE 1,6 VOLTS. CUANDO LA PILA SE "AGOTA", YA SEA PORQUE SE HA SECADO EL ELECTRÓLITO, O PORQUE SE HA COMIDO LA CUBIERTA DE ZINC, LA TENSIÓN ENTRE LOS TERMINALES DISMINUYE. ALREDEDOR DE 1,1 VOLTS (DESCARGADA) ESTE TIPO DE PILA ES INÚTIL PARA LA MAYORÍA DE LAS APLICACIONES YA NO PUEDE VOLVER A CARGARSE, Y DEBE SER DESCARTADA. COMBINACIONES DIFERENTES DE DISTINTOS METALES Y ELECTRÓLITOS PUEDEN PRODUCIR DIFERENTES VOLTAJES ENTRE LOS TERMINALES.

CUANDO LA PILA TRABAJA CORRECTAMENTE, ENTRE LOS TERMINALES POSITIVO Y NEGATIVO APARECE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL (O VOLTAJE) DE 1,6 VOLTS. CUANDO LA PILA SE "AGOTA", YA SEA PORQUE SE HA SECADO EL ELECTRÓLITO, O PORQUE SE HA COMIDO LA CUBIERTA DE ZINC, LA TENSIÓN ENTRE LOS TERMINALES DISMINUYE. ALREDEDOR DE 1,1 VOLTS (DESCARGADA) ESTE TIPO DE PILA ES INÚTIL PARA LA MAYORÍA DE LAS APLICACIONES YA NO PUEDE VOLVER A CARGARSE, Y DEBE SER DESCARTADA. COMBINACIONES DIFERENTES DE DISTINTOS METALES Y ELECTRÓLITOS PUEDEN PRODUCIR DIFERENTES VOLTAJES ENTRE LOS TERMINALES.

EN LA PILA, EL ELECTRODO DE ZINC SE VA DISOLVIENDO LENTAMENTE MIENTRAS SE HALLA EN FUNCIONAMIENTO. SE PUEDE LLEGAR AL CASO DE QUE EL ZINC SE CORROE DE TAL MANERA QUE LA PILA DEJA DE FUNCIONAR. CUANDO SE LLEGA A ESTE PUNTO LA PILA HA ALCANZADO EL FINAL DE SU VIDA ÚTIL. EN OTRAS PALABRAS, LA PILA PRIMARIA TIENE UNA VIDA LIMITADA, DESPUÉS DE LO CUAL SU FUNCIONAMIENTO NO PUEDE VOLVER A CONDICIONES NORMALES.

3.2.-PILAS PRIMARIAS (TIPO ZINC-OXIDO DE MERCURIO)

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OTRO TIPO DE PILA PRIMARIA ES LA DE ZINC-ÓXIDO DE MERCURIO, INVENTADA A MEDIADOS DEL SIGLO XX. LA PILA CONSISTE EN UN ELECTRODO NEGATIVO DE ZINC MEZCLADO YA SEA EN POLVO O EN LÁMINAS CORRUGADAS. EL ELECTRODO POSITIVO ES UNA MEZCLA DE ÓXIDO DE MERCURIO Y GRAFITO, MOLDEADO A PRESIÓN, CONTENIDOS EN UN ENVASE DE ACERO. EL ELECTRÓLITO ES UNA SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE POTASIO Y ÓXIDO DE ZINC. SE UTILIZA MATERIAL CELULÓSICO COMO SEPARADOR Y PARA CUBRIR EL ELECTRÓLITO.

EL VOLTAJE DE ESTA PILA CUANDO NO SE LA UTILIZA ES DE 1,34 VOLTS, PERO CON UN VACIADO NORMAL DE CORRIENTE, ESTA TENSIÓN CAE ENTRE 1,31 Y 1,24 VOLTIOS. COMPARADAS CON LA MAYORÍA DE LOS OTROS TIPOS DE PILAS PRIMARIAS, LAS DE ZINC-ÓXIDO DE MERCURIO POSEEN VENTAJAS. EL VOLTAJE DURANTE SU VIDA ÚTIL (CICLO DE DESCARGA) ES PRÁCTICAMENTE CONSTANTE, Y SU CAPACIDAD PARA PROVEER ELECTRONES AL ELECTRODO NEGATIVO ES SUPERIOR A LA PILA ZINC-CARBÓN. PERMITE UNA CORRIENTE RELATIVAMENTE ALTA, QUE PUEDE MANTENER DURANTE UN TIEMPO CONSIDERABLEMENTE LARGO. ESTAS CONDICIONES SE CUMPLEN AÚN A TEMPERATURAS ALTAS. SIN EMBARGO LAS PILAS ZINC-MERCURIO SON RELATIVAMENTE CARAS Y SU APLICACIÓN SE ENCUENTRA PRINCIPALMENTE DONDE SU REDUCIDO TAMAÑO (12 A 25 MM DE DIÁMETRO Y CUANTO MÁS 25 MM DE ALTURA) CONSTITUYE UNA VENTAJA. ALGUNAS DE SUS APLICACIONES SON: APARATOS PARA SORDOS, RADIOS PORTÁTILES, EQUIPOS DE COMUNICACIONES, INSTRUMENTOS ELÉCTRICOS, INSTRUMENTAL CIENTÍFICO, Y EN ALGUNOS CASOS COMO VOLTAJE DE REFERENCIA.

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UNA VENTAJA INTERESANTE DE ÉSTA PILA, ES SU CAPACIDAD PARA MANTENER UN VOLTAJE CONSTANTE DURANTE TODA SU VIDA ÚTIL. EN MUCHAS APLICACIONES, EL VOLTAJE DE ESTA PILA SE USA COMO PATRÓN CON EL CUAL SE AJUSTAN INSTRUMENTOS DE MEDIDA.

3.3.-PILA DE COMBUSTIBLE

MECANISMO ELECTROQUÍMICO EN EL CUAL LA ENERGÍA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA SE CONVIERTE DIRECTAMENTE EN ELECTRICIDAD. A DIFERENCIA DE LA PILA ELÉCTRICA O BATERÍA, UNA PILA DE COMBUSTIBLE NO SE ACABA NI NECESITA SER RECARGADA; FUNCIONA MIENTRAS EL COMBUSTIBLE Y EL OXIDANTE LE SEAN SUMINISTRADOS DESDE FUERA DE LA PILA.

UNA PILA DE COMBUSTIBLE CONSISTE EN UN ÁNODO EN EL QUE SE INYECTA EL COMBUSTIBLE —COMÚNMENTE HIDRÓGENO, AMONÍACO O HIDRACINA— Y UN CÁTODO EN EL QUE SE INTRODUCE UN OXIDANTE —NORMALMENTE AIRE U OXÍGENO. LOS DOS ELECTRODOS DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE ESTÁN SEPARADOS POR UN ELECTROLITO IÓNICO CONDUCTOR. EN EL CASO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE DE HIDRÓGENO-OXÍGENO CON UN ELECTROLITO DE HIDRÓXIDO DE METAL ALCALINO, LA REACCIÓN DEL ÁNODO ES 2H2 + 4OH- → 4H

2O + 4E- Y LA REACCIÓN DEL CÁTODO ES O2 + 2H2O + 4E- → 4OH-. LOS ELECTRONES GENERADOS EN EL ÁNODO SE MUEVEN POR UN CIRCUITO EXTERNO QUE CONTIENE LA CARGA Y PASAN AL CÁTODO. LOS IONES OH- GENERADOS EN EL CÁTODO SON CONDUCIDOS POR EL ELECTROLITO AL ÁNODO, DONDE SE COMBINAN CON EL HIDRÓGENO Y FORMAN AGUA. EL VOLTAJE DE LA PILA DE COMBUSTIBLE EN ESTE CASO ES DE UNOS 1,2 V PERO DISMINUYE CONFORME AUMENTA LA CARGA. EL AGUA PRODUCIDA EN EL ÁNODO DEBE SER EXTRAÍDA CONTINUAMENTE PARA EVITAR QUE INUNDE LA PILA. LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE HIDRÓGENO-OXÍGENO QUE UTILIZAN MEMBRANAS DE INTERCAMBIO IÓNICO O ELECTRÓLITOS DE ÁCIDO FOSFÓRICO FUERON UTILIZADAS EN LOS PROGRAMAS ESPACIALES GEMINI Y APOLO RESPECTIVAMENTE. LAS DE ÁCIDO FOSFÓRICO TIENEN UN USO LIMITADO EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS GENERADORAS DE ENERGÍA.

ACTUALMENTE SE ESTÁN DESARROLLANDO LAS PILAS DE COMBUSTIBLE CON ELECTRÓLITOS DE CARBONATO FUNDIDO. EL ELECTRÓLITO ES SÓLIDO A TEMPERATURA AMBIENTE, PERO A LA TEMPERATURA DE OPERACIÓN (650 A 800 °C), ES UN LÍQUIDO CON IONES CARBONATO CONDUCTORES. ESTE SISTEMA TIENE LA VENTAJA DE UTILIZAR MONÓXIDO DE CARBONO COMO COMBUSTIBLE, POR LO QUE PUEDEN UTILIZARSE COMO COMBUSTIBLE MEZCLAS DE MONÓXIDO DE CARBONO E HIDRÓGENO COMO LAS QUE SE PRODUCEN EN UN GASIFICADOS DE CARBÓN.

TAMBIÉN SE ESTÁN DESARROLLANDO PILAS DE COMBUSTIBLE QUE EMPLEAN DIÓXIDO DE CIRCONIO SÓLIDO COMO ELECTROLITO. ESTAS PILAS SE LLAMAN PILAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO. EL DIÓXIDO DE CIRCONIO SE CONVIERTE EN UN CONDUCTOR IÓNICO A UNOS 1.000 °C. LOS COMBUSTIBLES MÁS ADECUADOS SON EL HIDRÓGENO, EL MONÓXIDO DE CARBONO Y EL

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METANO, Y AL CÁTODO SE LE SUMINISTRA AIRE U OXÍGENO. LA ELEVADA TEMPERATURA DE OPERACIÓN DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO PERMITE EL USO DIRECTO DE METANO, UN COMBUSTIBLE QUE NO REQUIERE CATALIZADORES COSTOSOS DE PLATINO SOBRE EL ÁNODO. LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO TIENEN LA VENTAJA DE SER RELATIVAMENTE INSENSIBLES A LOS CONTAMINANTES DEL COMBUSTIBLE, COMO LOS COMPUESTOS DE AZUFRE Y NITRÓGENO QUE EMPEORAN EL RENDIMIENTO DE OTROS SISTEMAS DE COMBUSTIBLE.

LA TEMPERATURA RELATIVAMENTE ELEVADA DE OPERACIÓN DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE CARBONATO FUNDIDO Y ÓXIDO SÓLIDO FACILITAN LA ELIMINACIÓN EN FORMA DE VAPOR DEL AGUA PRODUCIDA POR LA REACCIÓN. EN LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE BAJA TEMPERATURA SE DEBEN TOMAR MEDIDAS PARA ELIMINAR EL AGUA LÍQUIDA DE LA CÁMARA DEL ÁNODO.

3.4.-PILAS DE DIÓXIDO DE MANGANESO-MAGNESIO

ESTE SISTEMA FUNCIONA BIEN PARA APLICACIONES ESPECIALIZADAS. SE PARECE MUCHO A LA PILA DE CLORURO DE ZINC PERO TIENE 0.3 VOLTS MAS POR PILA. LAS PILAS DE DIÓXIDO DE MANGANESO-MAGNESIO TIENEN UNA LARGA VIDA, ALTA DENSIDAD ENERGÉTICA, SON LIVIANAS LAS CUALES LAS HACEN IDEALES PARA EL USO DE PILAS PARA EL PODER DE LOS RADIOTRANSMISORES DE LAS RADIOS MILITARES. UNA DESVENTAJA DE ESTE TIPO DE PILA ES SU FUNCIONAMIENTO EN BAJAS TEMPERATURAS.

3.5.-PILAS DE PLATA CON ÓXIDO-ZINC

OTRA PILA DE TIPO ALCALINA. ESTA PILA EXHIBE UN CÁTODO DE OXIDO DE PLATA Y UN ÁNODO DE POLVO DE ZINC. DEBIDO A QUE PUEDE RELATIVAMENTE SOPORTAR ALTAS CARGAS Y TIENE UNA CASI CONSTANTE, 1.5 VOLTS DE PRODUCCIÓN, ESTE TIPO DE PILA TAMBIÉN ES USADO FRECUENTEMENTE EN RELOJES ETC... TAMBIÉN PODEMOS ENCONTRARLA EN ALGUNOS TORPEDOS DE USO MILITAR, DEBIDO A SU GRAN FIABILIDAD Y CAPACIDAD.

3.6.-PILAS DE LITIO

EL ÁREA DE INVESTIGACIÓN DE LAS PILAS QUE HA ATRAÍDO MÁS LA INVESTIGACIÓN EN LOS ÚLTIMOS AÑOS HA SIDO EL ÁREA DE LAS PILAS CON UN ÁNODO DE LITIO. DEBIDO A SU ALTA ACTIVIDAD QUÍMICA SE DEBEN USAR ELECTROLITOS NO ACUOSOS COMO POR EJEMPLO SALES CRISTALINAS. SE HAN HECHO PILAS QUE NO TIENEN SEPARACIÓN ALGUNA ENTRE EL ÁNODO Y EL CÁTODO LÍQUIDO, ALGO IMPOSIBLE CON PILAS DE SISTEMA ACUOSO. UNA CAPA PROTECTORA SE FORMA AUTOMÁTICAMENTE EN EL LITIO, PERO ESTA SE ROMPE EN LA DESCARGA PERMITIENDO VOLTAJES CERCANOS A LOS 3.6 VOLTS.

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ESTO PERMITE UNA GRAN DENSIDAD ENERGÉTICA. SUS USOS VARÍAN DESDE LA AERONÁUTICA, MARCAPASOS A CÁMARAS AUTOMÁTICAS.

3.7.-PILAS DE SULFURO LITIO-HIERRO

ESTAS PILAS EN PORTE MINIATURA OFRECEN GRANDES CAPACIDADES Y BAJO COSTO. EN OPERACIONES QUE REQUIEREN DE 1.5 A 1.8 VOLTS, ESTAS PUEDEN SER UN SUBSTITUTO A ALGUNOS TIPOS DE PILAS ALCALINAS.

PILAS DE DIÓXIDO DE LITIO-MANGANESO: ESTAS POCO A POCO VAN GANANDO ACEPTACIÓN. TIENEN UN VOLTAJE DE 2.8 VOLTS, UNA ALTA DENSIDAD ENERGÉTICA Y UN COSTO BAJO DENTRO DE LAS PILAS DE LITIO.

3.8.-PILAS DE MONOFLUORURO DE LITIO-CARBONO

ESTAS HAN SIDO UNA DE LAS PILAS DE LITIOS MÁS COMERCIALMENTE EXITOSAS, DE LARGA VIDA, ALTA DENSIDAD ENERGÉTICA, BUENA ADAPTACIÓN A TEMPERATURAS Y CON UN VOLTAJE DE 3.2 VOLTS. SIN EMBARGO, EL COSTO DE MONOFLUORURO DE CARBONO ES ALTO.

PILAS DE LITIO-THIONYL (LITHIUM-THIONYL): ESTE TIPO DE PILA PROVEE LA MÁS ALTA DENSIDAD ENERGÉTICA DISPONIBLE COMERCIALMENTE. EL CLORURO DE THIONYL NO SIRVE SOLO COMO UN SOLVENTE DEL ELECTROLITO SINO QUE TAMBIÉN COMO MATERIAL DEL CÁTODO. SU FUNCIONAMIENTO ES IMPRESIONANTE, YA SEA A TEMPERATURA AMBIENTE O HASTA -54 GRADOS CELSIUS, POR MUY DEBAJO DEL PUNTO DONDE SISTEMAS LÍQUIDOS DEJAN DE FUNCIONAR. SU USO VA DE EQUIPOS MILITARES, VEHÍCULOS AEROSPACIALES HASTA LOS FAMOSOS BEEPERS.

PILAS DE DIÓXIDO DE LITIO-SULFURO: ESTE TIPO DE PILA HA SIDO EXTENSIVAMENTE USADO EN LOS SISTEMAS DE ENERGÍA DE EMERGENCIA DE MUCHOS AVIONES ENTRE OTROS USOS. EL CÁTODO CONSISTE EN UN GAS BAJO PRESIÓN CON OTRO QUÍMICO COMO ELECTRODO SALINO; MUY PARECIDO AL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA ANTERIOR. ESTE SISTEMA FUNCIONA INCREÍBLEMENTE BIEN, PERO SE HA ENCONTRADO QUE A VECES LUEGO DE SU USO EN FRÍO LIBERA GASES TÓXICOS TALES COMO DIÓXIDO DE SULFURO.

3.9.-PILAS DE AIRE-DESPOLARIZADO

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UNA MANERA MUY PRACTICA DE OBTENER ALTA DENSIDAD ENERGÉTICA ES USAR EL OXIGENO EN EL AIRE COMO “LIQUIDO” DEL MATERIAL DEL CÁTODO. SI ES JUNTADO CON UN ÁNODO TAL COMO EL ZINC, LARGA VIDA A BAJO COSTO, PUEDEN SER OBTENIDOS. LA PILA, ESO SÍ, DEBE SER CONSTRUIDA DE MANERA TAL DE QUE EL OXIGENO NO ENTRE EN CONTACTO CON EL ÁNODO, EL CUAL ATACARÍA.

3.10.-PILAS DE ZINC-AIRE

EL DISEÑO Y PRINCIPIO DE ESTAS PILAS ES RELATIVAMENTE SIMPLE, PERO SU CONSTRUCCIÓN NO LO ES, YA QUE EL ELECTRODO DE AIRE DEBE SER EXTREMADAMENTE DELGADO. SE HAN HECHO MUCHOS ESTUDIOS Y GRANDES AVANCES SE HAN HECHO EN EL AIRE DEL SELLADO DEL AIRE Y LA OPTIMIZACIÓN DE ESTE TIPO DE PILAS.

3.11.-PILAS DE ALUMINIO-AIRE

ESTAS NO HAN TENIDO UNA GRAN ACEPTACIÓN COMERCIAL, PERO SU PEQUEÑÍSIMO PESO Y SU GRAN DENSIDAD ENERGÉTICA POTENCIAL HAN HECHO QUE GRANDES ESTUDIOS SE HAYAN LLEVADO ACABO EN ESTA ÁREA, TALES COMO PROLONGAR LA VIDA DE ESTA PILA ENTRE OTROS. SI ESTOS PROBLEMAS SON RESUELTOS PODRÍAMOS VER GRANDES APLICACIONES PARA ESTE TIPO DE PILAS EN EL FUTURO, INCLUIDOS SU USO EN AUTOS ELÉCTRICOS O INCLUSO CAMIONES.

 EXISTEN MUCHOS OTROS TIPOS DE PILAS PRIMARIAS USADAS A MÁS PEQUEÑA ESCALA POR EJEMPLO PILAS DE LAS CUALES SE SABE SU RENDIMIENTO EXACTO COMO LA PILA DE ZINC-MERCURIO O SULFATO-MERCURIO (1.434 VOLTS) O LAS PILAS DE CADMIO-MERCURIO O SULFATO-MERCURIO (1.019 VOLTS). O PILAS TAL COMO LAS DE CLORURO DE MAGNESIO-PLATA O CLORURO DE MAGNESIO-PLOMO LAS CUALES SE OCUPAN EN LAS OPERACIONES SUBMARINAS DONDE EL ELECTROLITO ES EL AGUA SALINA EN EL CUAL SE ENCUENTRAN SUMERGIDAS LAS PILAS.

 

4.-PILAS SECUNDARIAS (O ALMACENAMIENTO).

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4.1.-PILA SECUNDARIA (PLOMO-ÁCIDO)

EL ACUMULADOR O PILA SECUNDARIA, QUE PUEDE RECARGARSE INVIRTIENDO LA REACCIÓN QUÍMICA, FUE INVENTADO EN 1859 POR EL FÍSICO FRANCÉS GASTON PLANTÉ. LA PILA DE PLANTÉ ERA UNA BATERÍA DE PLOMO Y ÁCIDO, Y ES LA QUE MÁS SE UTILIZA EN LA ACTUALIDAD. ESTA BATERÍA, QUE CONTIENE DE TRES A SEIS PILAS CONECTADAS EN SERIE, SE USA EN AUTOMÓVILES, CAMIONES, AVIONES Y OTROS VEHÍCULOS. SU VENTAJA PRINCIPAL ES QUE PUEDE PRODUCIR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA SUFICIENTE PARA ARRANCAR UN MOTOR; SIN EMBARGO, SE AGOTA RÁPIDAMENTE. EL ELECTROLITO ES UNA DISOLUCIÓN DILUIDA DE ÁCIDO SULFÚRICO, EL ELECTRODO NEGATIVO ES DE PLOMO Y EL ELECTRODO POSITIVO DE DIÓXIDO DE PLOMO. EN FUNCIONAMIENTO, EL ELECTRODO NEGATIVO DE PLOMO SE DISOCIA EN ELECTRONES LIBRES E IONES POSITIVOS DE PLOMO. LOS ELECTRONES SE MUEVEN POR EL CIRCUITO ELÉCTRICO EXTERNO Y LOS IONES POSITIVOS DE PLOMO REACCIONAN CON LOS IONES SULFATO DEL ELECTROLITO PARA FORMAR SULFATO DE PLOMO. CUANDO LOS ELECTRONES VUELVEN A ENTRAR EN LA PILA POR EL ELECTRODO POSITIVO DE DIÓXIDO DE PLOMO, SE PRODUCE OTRA REACCIÓN QUÍMICA. EL DIÓXIDO DE PLOMO REACCIONA CON LOS IONES HIDRÓGENO DEL ELECTROLITO Y CON LOS ELECTRONES FORMANDO AGUA E IONES PLOMO; ESTOS ÚLTIMOS SE LIBERARÁN EN EL ELECTROLITO PRODUCIENDO NUEVAMENTE SULFATO DE PLOMO.

UN ACUMULADOR DE PLOMO Y ÁCIDO SE AGOTA PORQUE EL ÁCIDO SULFÚRICO SE TRANSFORMA GRADUALMENTE EN AGUA Y EN SULFATO DE PLOMO. AL RECARGAR LA PILA, LAS REACCIONES QUÍMICAS DESCRITAS ANTERIORMENTE SE INVIERTEN HASTA QUE LOS PRODUCTOS QUÍMICOS VUELVEN A SU CONDICIÓN ORIGINAL. UNA BATERÍA DE PLOMO Y ÁCIDO TIENE UNA VIDA ÚTIL DE UNOS CUATRO AÑOS. PRODUCE UNOS 2 V POR PILA. RECIENTEMENTE, SE HAN DESARROLLADO BATERÍAS DE PLOMO PARA APLICACIONES ESPECIALES CON UNA VIDA ÚTIL DE 50 A 70 AÑOS.

OTRA PILA SECUNDARIA MUY UTILIZADA ES LA PILA ALCALINA O BATERÍA DE NÍQUEL Y HIERRO, IDEADA POR EL INVENTOR ESTADOUNIDENSE THOMAS EDISON EN TORNO A 1900. EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO ES EL MISMO QUE EN LA PILA DE ÁCIDO Y PLOMO, PERO AQUÍ EL ELECTRODO NEGATIVO ES DE HIERRO, EL ELECTRODO POSITIVO ES DE ÓXIDO DE NÍQUEL Y EL ELECTROLITO ES UNA DISOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE POTASIO. LA PILA DE NÍQUEL Y HIERRO TIENE LA DESVENTAJA DE DESPRENDER GAS HIDRÓGENO DURANTE LA CARGA. ESTA BATERÍA SE USA PRINCIPALMENTE EN LA INDUSTRIA PESADA. LA BATERÍA DE EDISON TIENE UNA VIDA ÚTIL DE UNOS DIEZ AÑOS Y PRODUCE 1,15 V, APROXIMADAMENTE.

OTRA PILA ALCALINA SIMILAR A LA BATERÍA DE EDISON ES LA PILA DE NÍQUEL Y CADMIO O BATERÍA DE CADMIO, EN LA QUE EL ELECTRODO DE HIERRO SE SUSTITUYE POR UNO DE CADMIO. PRODUCE TAMBIÉN 1,15 V Y SU VIDA ÚTIL ES DE UNOS 25 AÑOS.

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LA BATERÍA DE UN AUTOMÓVIL ESTÁ CONSTITUIDA POR UN CONJUNTO DE ACUMULADORES DE PLOMO. CADA UNO CONTIENE DOS PLACAS DE PLOMO QUE ADOPTAN LA FORMA DE REJILLAS PARA AUMENTAR EL ÁREA SUPERFICIAL. LOS ORIFICIOS DE LA REJILLA NEGATIVA SE LLENAN CON PLOMO ESPONJOSO; LOS DE LA REJILLA POSITIVA CON BIÓXIDO DE PLOMO. EL CONJUNTO DE CÉLULAS SECUNDARIAS FORMADAS POR UNA SERIE DE PLACAS ALTERNADAS DE PLOMO Y BIÓXIDO DE PLOMO, SE SUMERGEN EN UNA SOLUCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO EN AGUA DESTILADA. TANTO EL PLOMO COMO EL BIÓXIDO DE PLOMO REACCIONAN CON EL ÁCIDO SULFÚRICO Y FORMAN SULFATO DE PLOMO Y AGUA. SE LIBERAN IONES DE HIDRÓGENO POSITIVO Y IONES DE SULFATO NEGATIVOS. EL SULFATO DE PLOMO RESULTA PRÁCTICAMENTE INSOLUBLE EN EL ELECTROLITO, Y FORMA UN DEPÓSITO BLANCO SOBRE LAS PLACAS.

CUANDO AMBOS CONJUNTOS DE PLACAS ESTÁN CUBIERTOS, LA BATERÍA SE HA AGOTADO, O ESTÁ DESCARGADA, PORQUE YA NO HAY DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LAS PLACAS. CUANDO UNA CORRIENTE CONTINUA EXTERNA SE CONECTA CON LAS PLACAS PARA RECARGARLAS, LOS IONES DE HIDRÓGENO EMIGRAN A LAS PLACAS NEGATIVAS Y LOS IONES DE SULFATO A LAS POSITIVAS. VUELVE A FORMARSE PLOMO ESPONJOSO EN LAS PLACAS NEGATIVAS, Y BIÓXIDO DE PLOMO EN LAS POSITIVAS. SI LA BATERÍA RECARGADA SE CONECTA, POR EJEMPLO CON EL CIRCUITO DE UN AUTOMÓVIL, COMIENZA A DESCARGARSE. ES DECIR, SUMINISTRA ELECTRICIDAD AL CIRCUITO HASTA QUE NUEVAMENTE SE DESCARGA. EL VOLTAJE NOMINAL DE UNA CÉLULA DE PLOMO ES APROXIMADAMENTE DE DOS VOLTIOS, Y UNA BATERÍA DE AUTOMÓVIL GENERALMENTE CONSISTE EN SEIS CÉLULAS CONECTADAS EN SERIE, DE MODO QUE SE OBTIENEN DOCE VOLTIOS EN LAS TERMINALES DE LA BATERÍA.

HAY TAMBIÉN CÉLULAS SECUNDARIAS ALCALINAS, QUE TIENEN UN ELECTROLITO DE HIDRÓXIDO DE POTASIO DILUIDO Y UNA PLACA POSITIVA DE HIDRATO DE NÍQUEL. LA PLACA NEGATIVA PUEDE SER HIERRO O CADMIO. UN ARTEFACTO QUE SE APLICA PARTICULARMENTE A LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS ES LA BATERÍA DE AIRE Y CINC. AUNQUE SE TRATA DE UNA BATERÍA PRIMARIA, PUEDE RECARGARSE SUSTITUYENDO EL ELECTRODO DE CINC CUANDO ÉSTE SE AGOTÓ Y SE CONVIRTIÓ EN ÓXIDO DE ZINC.

OTRA FORMA INTERESANTE CON RELACIÓN A LA APLICACIÓN DE ENERGÍA MOTRIZ ESTÁ CONSTITUIDA POR LA CÉLULA A COMBUSTIBLE O PILA DE GAS.

LA ELECTRICIDAD SE GENERA DIRECTAMENTE MEDIANTE REACCIONES QUÍMICAS, POR EJEMPLO, COMBINACIÓN DE OXÍGENO CON HIDRÓGENO EN PRESENCIA DE ELECTRODOS ADECUADOS, CON FORMACIÓN DE AGUA. COMO ESTA SUSTANCIA ES IMPORTANTE PARA LOS ASTRONAUTAS, TALES PILAS SE HAN UTILIZADO EN SATÉLITES ARTIFICIALES.

VISTA EN CORTE DE UN ACUMULADOR ACIDO.

LA DIFERENCIA PRINCIPAL ENTRE LA PILA PRIMARIA Y LA SECUNDARIA, ES QUE ESTA ÚLTIMA ES RECARGABLE. ESTO SIGNIFICA QUE LUEGO QUE HA ESTADO EN USO Y SE HA

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DESCARGADO, SE PUEDE INVERTIR SU ACCIÓN QUÍMICA Y LA PILA SE RECARGA. LA MÁS POPULAR Y AMPLIAMENTE USADA DE LAS PILAS SECUNDARIAS, ES EL ACUMULADOR PLOMO-ÁCIDO, PARA AUTOMÓVILES. CUANDO ESTÁ TOTALMENTE CARGADO, ESTE ACUMULADOR TIENE UN VOLTAJE DE SALIDA APROXIMADO DE 2,2 VOLTS. LAS BATERÍAS PARA AUTOMÓVILES GENERALMENTE CONTIENEN TRES O SEIS DE ESTOS ELEMENTOS. LA PILA PLOMO-ÁCIDO ES CAPAZ DE DAR CORRIENTE EXTREMADAMENTE ALTA, DE VARIOS CIENTOS DE AMPERIOS.

LOS DOS METALES DISTINTOS DE LA PILA PLOMO-ÁCIDO SON PLOMO (PB) EN FORMA DE UNA PLACA FORMADA POR METAL FINAMENTE DIVIDIDO, Y PERÓXIDO DE PLOMO (PBO2). EL PLOMO ES EL ELECTRODO NEGATIVO Y EL PERÓXIDO EL POSITIVO. ESTOS MATERIALES SON RELATIVAMENTE BLANDOS Y SE PASAN POR LAS ABERTURAS DE UNA REJILLA QUE FORMA UNA PLACA CORRUGADA. EL ELECTROLITO ES ÁCIDO SULFÚRICO (H2SO4) MEZCLADO CON AGUA DESTILADA (H2O). UNA PILA ESTÁ FORMADA POR VARIAS PLACAS NEGATIVAS Y POSITIVAS, UNIDAS Y CONTENIDAS DENTRO DE UN RECIPIENTE, JUNTO CON EL ELECTROLITO. LAS CONDICIONES EN QUE SE HALLA LA PILA PUEDE SER MEDIDA CON UN DENSÍMETRO, QUE DETERMINA LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL ELECTROLITO (PESO DEL ELECTROLITO COMPARADO CON EL PESO DEL AGUA). CUANDO ESTÁ TOTALMENTE CARGADA, SU DENSIDAD PUEDE SER DE 1,25; CUANDO ESTÁ DESCARGADA DE 1,1.

4.1.1.-CARGA Y DESCARGA EN EL ACUMULADOR PLOMO-ÁCIDO

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ANALIZAREMOS LOS FENÓMENOS QUÍMICOS EN UN ACUMULADOR PLOMO-ÁCIDO. CUANDO ESTÁ TOTALMENTE CARGADO, LAS PLACAS NEGATIVAS (ELECTRODOS) SON DE PLOMO Y LAS POSITIVAS DE PERÓXIDO. EL ELECTROLITO ES ÁCIDO SULFÚRICO Y AGUA. SI CONECTAMOS UN CONDUCTOR ENTRE LA TERMINAL POSITIVO Y EL NEGATIVO, CIRCULA CORRIENTE Y LA PILA COMIENZA A DESCARGARSE. DURANTE LA DESCARGA DISMINUYE EL CONTENIDO DE ÁCIDO DEL ELECTROLITO Y SE DEPOSITA SULFATO DE PLOMO (PBSO4) SOBRE AMBAS PLACAS, POSITIVA Y NEGATIVA. AUMENTA POR LO TANTO LA CANTIDAD DE AGUA. ESTE PROCESO CONTINÚA HASTA QUE AMBOS ELECTRODOS CONTIENEN UN MÁXIMO DE SULFATO DE PLOMO Y LA DENSIDAD DEL ELECTROLITO ES MUY BAJA. AL LLEGAR A ESE PUNTO, DADO QUE AMBOS ELECTRODOS NO SON DIFERENTES, F.E.M. ENTRE ELLOS ES MÍNIMA.

CICLO DE CARGA Y DESCARGA DE UN ACUMULADOR DEL TIPO ÁCIDO.

EL

ACUMULADOR PUEDE SER RECARGADO INVIRTIENDO LA DIRECCIÓN DE LA CORRIENTE DE DESCARGA. ESTO SE HACE CONECTANDO EL TERMINAL POSITIVO DE LA BATERÍA AL TERMINAL POSITIVO DEL CARGADOR DE BATERÍAS. DURANTE EL PROCESO DE CARGA LA PLACA NEGATIVA RETORNA AL PLOMO Y LA POSITIVA AL PERÓXIDO. EL SULFATO RETORNA AL ELECTROLITO Y AUMENTA LA DENSIDAD DE ÉSTE. DURANTE LA CARGA, SE DESPRENDE HIDRÓGENO Y OXÍGENO, Y SE DEBE AGREGAR ALGO DE AGUA AL ELECTROLITO PARA REEMPLAZAR LA QUE SE HA PERDIDO. ESTA ES LA RAZÓN POR LA CUAL SE AGREGA AGUA A LA HATERÍA DEL AUTOMÓVIL DOS O TRES VECES AL AÑO.

4.2.-PILAS SOLARES

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LAS PILAS SOLARES PRODUCEN ELECTRICIDAD POR UN PROCESO DE CONVERSIÓN FOTOELÉCTRICA. LA FUENTE DE ELECTRICIDAD ES UNA SUSTANCIA SEMICONDUCTORA FOTOSENSIBLE, COMO UN CRISTAL DE SILICIO AL QUE SE LE HAN AÑADIDO IMPUREZAS. CUANDO LA LUZ INCIDE CONTRA EL CRISTAL, LOS ELECTRONES SE LIBERAN DE LA SUPERFICIE DE ÉSTE Y SE DIRIGEN A LA SUPERFICIE OPUESTA. ALLÍ SE RECOGEN COMO CORRIENTE ELÉCTRICA. LAS PILAS SOLARES TIENEN UNA VIDA MUY LARGA Y SE UTILIZAN SOBRE TODO EN LOS AVIONES, COMO FUENTE DE ELECTRICIDAD PARA EL EQUIPO DE A BORDO.

4.3.-PILAS ALCALINAS DE ALMACENAMIENTO

EN LAS PILAS DE ALMACENAMIENTO DE ESTE TIPO LA ENERGÍA ES DERIVADA DE LA REACCIÓN QUÍMICA EN UNA SOLUCIÓN ALCALINA. ESTE TIPO DE PILAS USAN DIVERSOS MATERIALES COMO ELECTRODOS.

4.3.1.-PILA NÍQUEL-CADMIO

LA PILA NÍQUEL-CADMIO ES DE DESARROLLO MAS RECIENTE Y HA ENCONTRADO CONSIDERABLE USO EN EQUIPOS ELECTRÓNICOS PORTÁTILES. ES UNA PILA QUE PUEDE SOPORTAR SOBRECARGAS YA SEA EN SU RÉGIMEN DE DESCARGA O DE CARGA, O PERMANECER DESCARGADA DURANTE MUCHO TIEMPO. SIENDO UNA PILA SECUNDARIA PUEDE SER RECARGADA. ESTANDO COMPLETAMENTE CARGADO, EL ELECTRODO POSITIVO DE LA PILA NÍQUEL-CADMIO, ES HIDRÓXIDO DE NÍQUEL, MIENTRAS EL NEGATIVO ES CADMIO METÁLICO. EL ELECTROLITO ES HIDRÓXIDO DE POTASIO. EL VOLTAJE MEDIO DE TRABAJO, BAJO CONDICIONES NORMALES ES DE 1,2 VOLTS.

VISTA DE CORTE DE UNA PILA MINIATURA DE NÍQUEL-CADMIO.

LOS ACUMULADORES DE NÍQUEL-CADMIO SE FABRICAN EN UNA AMPLIA VARIEDAD DE TAMAÑOS Y FORMAS, SIENDO LOS MÁS POPULARES DE ELLOS

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LOS TIPOS RECTANGULARES DE CIERRE HERMÉTICO, Y LOS CILÍNDRICOS DE “BOTÓN”. EN EL TIPO DE PLACA SINTETIZADA, LAS PLACAS ESTÁN DISPUESTAS EN GRUPOS Y CONECTADAS POR CINTAS SOLDADAS Y SEPARADAS POR DISTANCIADOTES. LOS GRUPOS DE PLACAS POSITIVAS Y NEGATIVAS ESTÁN ENTREMEZCLADAS Y COLOCADAS EN UN RECIPIENTE DE PLÁSTICO. DURANTE LA CARGA Y LA DESCARGA DE UN ACUMULADOR DE NÍQUEL-CADMIO, NO HAY PRÁCTICAMENTE CAMBIOS. EN LA DENSIDAD DEL ELECTROLITO. ÉSTE ACTÚA SOLAMENTE COMO UN CONDUCTOR PARA TRANSFERIR LOS IONES HIDRÓXIDO DE UN ELECTRODO AL OTRO, DEPENDIENDO ESTO DE LA CONDICIÓN DE CARGA DE LA PILA.

4.3.2.-PILAS DE HIDRÓXIDO DE NÍQUEL-HIDRÒGENO

ESTAS PILAS FUERON DESARROLLADAS PRINCIPALMENTE PARA EL PROGRAMA ESPACIAL DE LOS EE.UU. LOS ESTUDIOS DEMUESTRAN QUE ALEACIONES DE NÍQUEL PUEDEN REVERSIBLEMENTE DISOLVER O SOLTAR HIDRÓGENO EN PROPORCIONALMENTE A CAMBIOS EN LA PRESIÓN Y TEMPERATURA. ESTE HIDROGENO SERVIRÍA COMO UN MATERIAL DE ÁNODO. HAY ESPECULACIÓN DE QUE ESTE TIPO DE PILA PODRÍA REEMPLAZAR A LA DE NÍQUEL-CADMIO EN ALGUNAS APLICACIONES.

4.3.3.-PILAS ALCALINAS RECARGABLES DE DIÓXIDO DE

ZINC- MANGANESO

  ESTE TIPO DE PILAS FUERON DISEÑADAS PARA ACTUAR COMO SUBSTITUTOS EN SISTEMAS DONDE SE REQUIERAN CANTIDADES MODERADAS DE ENERGÍA.  SU GRAN DENSIDAD ENERGÉTICA Y SU BAJO COSTO INCITAN A MÁS ESTUDIOS.

    

4.3.4.-PILAS DE OXIDO DE PLATA-ZINC

AUNQUE SON CARAS, ESTAS PILAS SON USADAS CUANDO LA DENSIDAD ENERGÉTICA, EL TAMAÑO, Y EL PESO SON FUNDAMENTALES. DESPUÉS DE AÑOS DE QUE SU USO FUE RESTRINGIDO A MINAS Y TORPEDOS SU USO SE HA IDO DIVERSIFICANDO HASTA LLEGAR A LA EXPLORACIÓN SUBMARINA Y SISTEMAS DE COMUNICACIONES.

 

4.3.5.-PILAS SECUNDARIAS (O DE ALMACENAMIENTO) DE LITIO

ESTE TIPO DE PILA MUESTRA UNA GRAN PROMESA A FUTURO YA QUE SU ENERGÍA TEÓRICAMENTE VA DE 600 A 2,000 WATTS POR HORA POR KG.

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ALGUNOS ELEMENTOS CON LOS CUALES SE INVESTIGA SON: DISULFITO DE LITIO-TITANIO, DIÓXIDO DE LITIO-MANGANESO Y DISULFITO DE LITIO-MOLIBDENO.

4.3.6.- PILAS SECUNDARIAS (O DE ALMACENAMIENTO) DESODIO-SULFURO

MUCHA EXPERIMENTACIÓN SE HA LLEVADO A CABO CON ESTE TIPO DE PILA QUE FUNCIONA AL REDEDOR DE LOS 350 GRADOS C'. AUN SE DEBEN RESOLVER BASTANTES PROBLEMAS RELATIVOS A SU ESTABILIDAD. ESPECIALMENTE CUANDO SE TOMA EN CUENTA QUE NECESITA SER ENFRIADA Y CALENTADA ENTRE USOS. PERO SU ECONOMÍA Y LA ENTREGA DE 2.3 VOLTS HACEN QUE ESTE SISTEMA SEA EXTREMADAMENTE ATRACTIVO, ESPECIALMENTE EN EL ÁREA DE LOS AUTOMÓVILES ELÉCTRICOS.

5.-RELACIONES EN LAS TENSIONES DE SALIDA DE LAS PILAS

UN HECHO INTERESANTE ACERCA DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ (F.E.M.) GENERADA POR LAS PILAS ES QUE EL VOLTAJE DE SALIDA DE UNA PILA DEPENDE DEL TIPO DE MATERIALES UTILIZADOS EN ELLA, Y NO DE SUS DIMENSIONES. POR EJEMPLO, TODA PILA DE ZINC-CARBÓN CON ELECTROLITO DE CLORURO DE AMONIO DA LA MISMA TENSIÓN, YA SEA LA PEQUEÑA DE TIPO LAPICERA, O LAS GRANDES PARA CAMPANILLAS SUMINISTRAN 1,6 VOLTS CUANDO SON NUEVAS. COMO VEREMOS LUEGO, LA DIFERENCIA QUE EXISTE ENTRE ELLAS SE DEBE A LA CORRIENTE DE SALIDA QUE PUEDEN SUMINISTRAR. LO MISMO ES CIERTO PARA LOS ACUMULADORES PLOMO-ÁCIDO. UNA PEQUEÑA UNIDAD DE ÉSTOS TIENE POCAS PLACAS QUE DAN UNA TENSIÓN DE SALIDA DE 2,2 VOLTIOS, LA MISMA QUE UNO DE GRAN TAMAÑO CON NUMEROSA CANTIDAD DE PLACAS. HAY OTRAS COMBINACIONES DE ELEMENTOS QUÍMICOS QUE DAN VARIAS TENSIONES DIVERSAS, PERO NO DEPENDEN DE LA CANTIDAD.

 EL VOLTAJE DE SALIDA DE UN ELEMENTO DEPENDE DEL TIPO DE PRODUCTOS QUIMICOS USADOS Y NO DE SU

CANTIDAD

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PARA MEDIR EL VOLTAJE DE SALIDA DE UNA PILA SE UTILIZA UN “ VOLTÍMETRO”. EL VOLTÍMETRO SE CONECTA SOBRE LOS TERMINALES DE LA PILA Y EL VOLTAJE SE LEE SOBRE LA ESCALA. LO MISMO SE PUEDE HACER CON LOS ACUMULADORES, PERO EN ÉSTOS, PARA QUE LA LECTURA SEA MÁS REAL, SE HACE CUANDO SE ESTÁ DESCARGANDO O “BAJO CARGA”.

6.-RELACIONES EN LAS CORRIENTES DE SALIDA DE LAS PILAS

LA CAPACIDAD DE CORRIENTE DE UNA BATERÍA DEPENDE DE LA CANTIDAD DE

MATERIAL ACTIVO.

HEMOS VISTO QUE SI UN ALAMBRE SE CONECTA ENTRE LOS TERMINALES NEGATIVO Y POSITIVO DE UNA PILA, CIRCULA CORRIENTE POR ÉSTE. EL HECHO DE QUE LOS ELECTRONES DEJAN LA PILA Y PENETRAN EN EL ALAMBRE ES LA BASE PARA CONSIDERAR A LA PILA (O A LA BATERÍA) COMO UNA FUENTE DE CORRIENTE. MIENTRAS CONTINÚA LA ACCIÓN QUÍMICA, SIGUE EL SUMINISTRO DE ELECTRONES. EL PODER DE UNA PILA PARA SUMINISTRAR ELECTRONES EN UNA CIERTA RELACIÓN, SE LLAMA CAPACIDAD DE CORRIENTE. LA CANTIDAD MÁXIMA DE ELECTRONES SUMINISTRADOS DEPENDE DEL TAMAÑO O DE LA CANTIDAD DE MATERIAL ACTIVO EN LOS ELECTRODOS, OCURRIENDO LO MISMO CON EL ELECTROLITO. ESTO EXPLICA POR QUÉ UNA PILA GRANDE SUMINISTRA MÁS CORRIENTE QUE UNA PEQUEÑA.

CUANDO SE EXPRESA LA CAPACIDAD DE UNA PILA (PRÁCTICA MUY COMÚN EN LOS ACUMULADORES), SE HACE POR MEDIO DEL NÚMERO MÁXIMO DE AMPERIOS QUE PUEDE DAR EN UNA HORA. ASÍ, UN ACUMULADOR DE 20 AMPERIOS-HORA, ES UN ELEMENTO QUE PUEDE SUMINISTRAR UNA CORRIENTE DE 20 AMPERIOS DURANTE UNA HORA, DESPUÉS DE LO CUAL COMIENZA A DESCARGARSE. SI LA CORRIENTE DE DESCARGA ES MENOR QUE SU CAPACIDAD MÁXIMA, LA PILA PUEDE SUMINISTRARLA DURANTE MÁS TIEMPO QUE UNA HORA. POR EJEMPLO, UN ACUMULADOR DE 20 AMPERIOS-HORA, PUEDE DAR 1 AMPERIO DURANTE 20 HORAS, DE LA MISMA FORMA, LA CAPACIDAD DE CORRIENTE SERÁ PROPORCIONALMENTE MÁS GRANDE POR UN TIEMPO MAS PEQUEÑO, COMO POR EJEMPLO, 100 AMPERES POR 1/5 DE HORA, O SEA POR 12 MINUTOS. EL PRODUCTO DE LA CORRIENTE EN AMPERIOS Y DEL TIEMPO EN HORAS NO PUEDE EXCEDER LA RELACIÓN AMPERIO-HORA DE UNA PILA DETERMINADA.

EL AMPERIO-HORA ES UNA BASE PARA RELACIONAR LAS BATERÍAS.

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EL AMPERIO-HORA U AMPER-HORA ES UNA MEDIDA DE LA VIDA ÚTIL DE LA BATERÍA ANTES DE CARGARLA NUEVAMENTE.

7.-CARACTERISTICAS DE ALGUNAS PILAS PRIMARIAS

PILAS ESTÁNDAR DE ZINC-CARBÓN

PILAS TRADICIONALES CILÍNDRICAS. TIENEN UNA VIDA RELATIVAMENTE CORTA. COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

ÓXIDO DE MANGANESO, ZINC, AGUA Y CARBÓN5-150 G VENTA AL POR MENOR APARATOS DOMÉSTICOS

PILAS DE DIÓXIDO DE MANGANESO-MAGNESIO

TIENEN MAYOR VIDA QUE LAS DE ZINC-CARBÓN. SON MÁS HERMÉTICAS Y MÁS SEGURAS PARA APARATOS QUE REQUIEREN MAYOR POTENCIA. COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

ÓXIDO DE MANGANESO, ZINC Y HIERRO.8-150 GVENTA AL POR MENORAPARATOS DOMÉSTICOS DE AUDIO, CÁMARAS DE VIDEO Y FOTOGRAFÍA Y OTROS APARATOS PORTÁTILES DOMÉSTICOS.

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PILAS BOTÓN DE MERCURIO

TIENEN HASTA UN 30 % DE MERCURIO. GRADUALMENTE ESTÁN QUEDANDO DESFASADAS Y LA TENDENCIA SERÁ HACIA OTRAS CON MENOR CONTENIDO DE MERCURIO PARA AQUELLOS USOS QUE PRECISAN ESTE TIPO DE PILA Y NO EXISTE ALTERATIVA. COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

ÓXIDO DE MERCURIO, ZINC Y HIERRO 1-50 GVENTA AL POR MENOR APARATOS DE SORDOS, MARCAPASOS Y FOTOGRAFÍA

PILAS BOTÓN DE ZINC-AIRE

ALTERATIVA A LAS DE OXIDO DE MERCURIO. ALTA DENSIDAD DE ENERGÍA

COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

AGUA, ZINC Y HIERRO0,3-40 GVENTA AL POR MENORAPARATOS DE SORDOS, MARCAPASOS Y EQUIPOS FOTOGRÁFICOS

PILAS BOTÓN DE OXIDO DE PLATA

ALTERATIVA A LAS DE OXIDO DE MERCURIO. LARGA DURACIÓN

COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

ÓXIDO DE PLATA, ZINC Y HIERRO0,4-15 GVENTA AL POR MENORCALCULADORAS Y RELOJES

PILAS BOTÓN ALCALINAS DE MANGANESO

LAS MISMAS CARACTERÍSTICAS QUE LAS ESTÁNDAR DEL MISMO TIPO.

COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

DIÓXIDO DE MANGANESO, ZINC, AGUA Y HIERRO1-15 GVENTA AL POR MENOREQUIPOS PEQUEÑOS PORTÁTILES

PILAS BOTÓN DE LITIO Y DIÓXIDO DE MANGANESO

TIENEN DE 2 A 4 VECES MÁS POTENCIA QUE LAS ALCALINAS DE MANGANESO. LIGERAS

COMPONENTES PRINCIPALES:

DIÓXIDO DE MANGANESO Y HIERRO1-7 G

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RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

VENTA AL POR MENOREQUIPOS DE CONTROL REMOTE PORTÁTILES LIGEROS

8.-CARACTERISTICAS DE ALGUNAS PILAS SECUNDARIAS

BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO (NI-CD)

HAN SURGIDO EN LOS 4-5 ÚLTIMOS AÑOS. PUEDEN DAR RESPUESTA A PUNTAS DE DEMANDA FUERTES.

COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

NÍQUEL, CADMIO, HIERRO Y POTASIO10-1.000 GFABRICANTES DE EQUIPOSHERRAMIENTAS, LUCES DE EMERGENCIA, APARATOS DOMÉSTICOS, PC'S, VIDEOCÁMARAS, TELÉFONOS MÓVILES

BATERÍAS DE NÍQUEL METAL HIDRURO (NIMH)

SON NOTABLEMENTE MÁS CARAS QUE LAS DE NI-CD, PERO TIENEN APROXIMADAMENTE UN 50 % MÁS DE ENERGÍA A IGUALDAD DE PESO. COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

NÍQUEL, HIERRO Y POTASIO10-1.000 GFABRICANTES DE EQUIPOSVIDEOCÁMARAS, TELEFONEA MÓVIL, ORDENADORES.

BATERÍAS HERMÉTICAS DE PLOMO

SON COMO LAS DE ARRANQUE DE AUTOMOCIÓN PERO DE MENOR PESO Y TAMAÑO, PARA ARRANQUE DE PEQUEÑAS MAQUINAS.

COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

PLOMO Y ÁCIDO SULFÚRICO200-3.000 GFABRICANTES DE EQUIPOSLUCES DE EMERGENCIA, SISTEMAS DE ALARMA, ARRANQUE DE PEQUEÑA MAQUINARIA.

BATERÍAS PLOMO-ÁCIDO ZIL (ARRANQUE, ILUMINACIÓN, IGNICIÓN)

ESTA TECNOLOGIÍTA SE USA ESPECIALMENTE EN AUTOMOCIÓN

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COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

PLOMO Y ÁCIDO SULFÚRICO0,5-25 KG.AUTOMOCIÓNBATERÍAS DE ARRANQUE PARA COCHES Y OTROS VEHÍCULOS

BATERÍAS PLOMO-ÁCIDO DE TRACCIÓN

PARA CARRETILLAS DE HORQUILLA ELEVADORA, ETC.

COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

PLOMO Y ÁCIDO SULFÚRICO23 KG. DE MEDIAINDUSTRIALFUENTE DE ENERGÍA PARA MOVIMIENTO DE MATERIALES Y OTROS SERVICIOS

BATERÍAS PLOMO-ÁCIDO (AUXILIARES O DE RESERVA, STANDBY)

UNIDADES DE RESERVA ESTANCAS PARA TELECOMUNICACIONES, SISTEMAS INFORMATIVOS, ETC. ESTÁN EMPEZANDO A DOMINAR ESTE TIPO DE MERCADO.COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

PLOMO Y ÁCIDO SULFÚRICO45 KG. DE MEDIAINDUSTRIALESFUENTE DE ENERGÍA AUXILIAR O EN ESPERA PARA VARÍES USOS (PLANTAS DE POTENCIA, TELECOMUNICACIONES, SISTEMAS INFORMATIVOS)

BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO

EN LA ACTUALIDAD EL 95 % DE LAS APLICACIONES SON FIJAS O EN DRENES. COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

NÍQUEL, CADMIO Y HIERRO0,5-80 KG.AUTOMOCIÓN E INDUSTRIALSUMINISTRO DE ENERGÍA A DRENES. ENERGÍA MOTRIZ EN APLICACIONES FIJAS EN MEDICINA, ETC. BORDO EN AVIACIÓN, VEHÍCULOS ELÉCTRICOS, TELECOMUNICACIONES,

BATERÍAS DE ZINC-AIRE

 

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COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

ZINC, CARBÓN, AGUA POTASA0,3-25 KG.INDUSTRIALTRENES, PARQUÍMETROS, VALLADOS ELÉCTRICOS

PLATA-ZINC

SON DE ALTO COSTE DEBIDO A SU CONTENIDO EN PLATA. TIENEN LA MAYOR DENSIDAD DE ENERGÍA DE TODAS LAS BATERÍAS SECUNDARIAS.COMPONENTES PRINCIPALES: RANGO DE PESO TÍPICO:MERCADO: APLICACIONES DE USO:

ZINC Y PLATA

MILITAR Y AEROESPACIALAPLICACIONES ESPECIFICAS CUANDO SE NECESITA GRAN ENERGÍA Y BAJO PESO

9.-CONEXIÓN DE LAS PILAS

9.1.-CONEXIÓN DE LAS PILAS EN SERIE PARA FORMAR BATERÍAS

BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS, EL VOLTAJE QUE PRODUCE UNA SOLA PILA ES SUFICIENTE, TAL COMO SUCEDE EN ALGUNAS LINTERNAS. EN OTRAS OCASIONES SE NECESITA MAYOR VOLTAJE. ESTO PUEDE LOGRARSE CONECTANDO VARIAS PILAS (PRIMARIAS O SECUNDARIAS) EN SERIE, EN NÚMERO TAL COMO PARA LOGRAR EL VOLTAJE NECESARIO. ESTA AGRUPACIÓN DE PILAS SE LLAMA BATERÍA.

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UNA BATERÍA SE FORMA CONECTANDO PILAS ENTRE SÍ. UNA BATERÍA DE 30 VOLTIOS (20 PILAS DE 1,5 VOLTIOS EN SERIE).

9.2.-CONEXIÓN DE LAS PILAS EN PARALELO PARA FORMAR BATERÍAS

TAMBIÉN SE PUEDE FORMAR BATERÍAS CONECTANDO PILAS EN PARALELO. ESTO SOLAMENTE PUEDE HACERSE CON PILAS QUE TENGAN EL MISMO VOLTAJE DE SALIDA. EL PROPÓSITO DE UNA CONEXIÓN EN PARALELO ES AUMENTAR LA CAPACIDAD DE CORRIENTE. LA CONEXIÓN EN PARALELO CREA EL EQUIVALENTE DE UN AUMENTO EN EL TAMAÑO FÍSICO DE LOS ELECTRODOS Y DE LA CANTIDAD DE ELECTRÓLITO, E INCREMENTA POR LO TANTO LA CORRIENTE DISPONIBLE.

9.3.-CONEXIÓN DE PILAS EN SERIE-PARALELO

LAS VENTAJAS DE LA CONEXIÓN SERIE Y PARALELO, SE PUEDEN COMBINAR EN LA DISTRIBUCIÓN SERIE-PARALELO. ÉSTA PERMITE MAYOR VOLTAJE DE SALIDA COMO SUCEDE EN LA CONEXIÓN SERIE Y AUMENTA LA CAPACIDAD DE CORRIENTE SIMULTÁNEAMENTE POR LA CONEXIÓN PARALELO. COMO EN LOS EJEMPLOS PREVIOS DE LA CONEXIÓN PARALELO, ES DESEABLE QUE EL VOLTAJE Y LA CAPACIDAD DE CORRIENTE DE LAS PILAS, SEAN EN TODAS LOS MISMOS. SI SE CONECTA UNA PILA DE TENSIÓN ALTA SOBRE OTRA DE TENSIÓN BAJA, POR ESTA ÚLTIMA CIRCULARÁ CORRIENTE Y PUEDE DAÑARSE. GENERALMENTE ESTE TIPO DE CONEXIÓN SOLAMENTE SE USA CUANDO SE QUIERE OBTENER UNA CAPACIDAD DE CORRIENTE MAYOR QUE CON UNA SOLA PILA. SIN EMBARGO HAY CASOS EN QUE EL VOLTAJE Y LA CAPACIDAD DE CORRIENTE SÓLO SE PUEDEN ALCANZAR POR MEDIO DE ESTE TIPO DE CONEXIÓN SERIE-PARALELO.

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10.-CONTAMINACIÓN DE LAS PILAS Y BATERÍAS:

10.1.- ¿COMO SE PRODUCE LA CONTAMINACIÓN?

LAS PILAS SON ARROJADAS CON EL RESTO DE LA BASURA DOMICILIARIA, SIENDO VERTIDAS EN BASUREROS, YA SEAN A CIELO ABIERTO O A RELLENOS SANITARIOS Y EN OTROS CASOS A TERRENOS BALDÍOS, ACEQUIAS, CAMINOS VECINALES, CAUSES DE AGUA, ETC. PARA IMAGINAR LA MAGNITUD DE LA CONTAMINACIÓN DE ESTAS PILAS, VASTA CON SABER QUE SON LAS CAUSANTES DEL 93% DEL MERCURIO EN LA BASURA DOMESTICA, ASÍ COMO DEL 47% DEL ZINC, DEL 48% DEL CADMIO, DEL 22% DEL NÍQUEL, ETC.

ESTAS PILAS SUFREN LA CORROSIÓN DE SUS CHARCAZAS AFECTADAS INTERNAMENTE POR SUS COMPONENTES Y EXTERNAMENTE POR LA ACCIÓN CLIMÁTICA Y POR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DE LA BASURA, ESPECIALMENTE LA MATERIA ORGÁNICA, QUE AL ELEVAR SU TEMPERATURA HASTA LOS 70º C, ACTÚA COMO UN REACTOR DE LA CONTAMINACIÓN. CUANDO SE PRODUCE EL DERRAME DE LOS ELECTROLITOS INTERNOS DE LAS PILAS, ARRASTRA LOS METALES PESADOS. ESTOS METALES FLUYEN POR EL SUELO CONTAMINANDO TODA FORMA DE VIDA (ASIMILACIÓN VEGETAL Y ANIMAL).

EL MECANISMO DE MOVILIDAD A TRAVÉS DEL SUELO, SE VE FAVORECIDO AL ESTAR LOS METALES EN SU FORMA OXIDADA, ESTOS LOS HACE MUCHO MÁS RÁPIDO EN TERRENOS SALINOS O CON PH MUY ÁCIDO.

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POR LO MENOS 30 POR CIENTO DE CADA PILA ESTÁ CONSTITUIDA POR COMPUESTOS TÓXICOS, TALES COMO MERCURIO, PLOMO, LITIO, CADMIO Y NÍQUEL Y SE ESTIMA QUE CADA MEXICANO UTILIZA UN PROMEDIO DE 10 PILAS AL AÑO, MUCHAS DE ELLAS “PIRATAS”.

A PESAR DE ESTO, LAS PILAS NO RECIBEN EL MANEJO ESPECIAL QUE AMERITA UN RESIDUO PELIGROSO SINO QUE VAN A PARAR A LOS TIRADEROS MUNICIPALES, DONDE LAS CARCAZAS SUFREN DE CORROSIÓN DEBIDO A LA ACCIÓN CLIMÁTICA Y PROCESOS DE FERMENTACIÓN DE LA BASURA, CON LO QUE SUS COMPUESTOS TÓXICOS SE ESCURREN (LIXIVIAN) CONTAMINANDO SUELOS Y CUERPOS DE AGUA. ADEMÁS, LA MAYOR PARTE DE LAS VECES, LAS PILAS Y BATERÍAS TERMINAN SIENDO QUEMADAS EN ESTOS BASUREROS, LO QUE AUMENTA LA CONTAMINACIÓN POR LA GENERACIÓN DE SUSTANCIAS MUY PELIGROSAS Y CANCERÍGENAS, COMO SON LAS DIOXINAS Y LOS FURANOS.

10.2.-DATOS SOBRE LAS PILAS FABRICAR UNA PILA CONSUME 50 VECES MÁS ENERGÍA DE LA QUE ÉSTA

GENERA Y SE CALCULA QUE LA CORRIENTE PRODUCIDA POR CADA PILA ES 450 VECES MÁS CARA QUE LA GENERADA POR LA RED ELÉCTRICA.

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ALREDEDOR DEL 30% DE LOS MATERIALES CONTENIDOS EN PILAS Y BATERÍAS SON TÓXICOS; SI SE TRATA DE PILAS DE ÓXIDO DE MERCURIO SU CONTENIDO TÓXICO ES DE 50%.

CÁLCULOS CONSERVADORES SEÑALAN QUE CADA MEXICANO USA ALREDEDOR DE 10 PILAS DESECHABLES POR AÑO (400 GRAMOS-120 GRAMOS DE TÓXICOS).

LAS PILAS DE CARBÓN-ZINC (HEAVY DUTTY) DURAN POCO Y SON DE BAJA TOXICIDAD; LAS ALCALINAS (DIÓXIDO DE MANGANESO Y ZINC) DURAN MÁS Y SON DE TOXICIDAD MEDIA. ESTAS DOS CLASES DE PILAS SON LAS MÁS COMUNES, SE UTILIZAN EN JUGUETES, RADIOS, CÁMARAS Y DIVERSOS ARTÍCULOS. LAS PILAS DE BOTÓN, DE MERCURIO, SON ALTAMENTE TÓXICAS; SE UTILIZAN EN CALCULADORAS, RELOJES, APARATOS DE SORDERA. LAS PILAS DE LITIO SON ALTAMENTE TÓXICAS; SE UTILIZAN EN EQUIPOS DE COMUNICACIÓN, COMPUTADORAS, CELULARES, ENTRE OTROS EQUIPOS. OTRAS PILAS DE BOTÓN SON DE ZINC-AIRE Y ÓXIDO DE PLATA. EXISTEN TAMBIÉN BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO, NÍQUEL-METAL HIDRURO Y OTRAS.

CÁLCULOS CONSERVADORES SEÑALAN QUE CADA AÑO SE TIRAN 35 MILLONES 500 MIL KILOS DE PILAS Y BATERÍAS.

10.3.- ¿CUÁNTA AGUA CONTAMINA UNA PILA?

SE CALCULA QUE: UNA PILA DE MERCURIO PUEDE CONTAMINAR 600 MIL LITROS DE AGUA; UNA ALCALINA, 167 MIL LITROS DE AGUA; UNA DE ÓXIDO DE PLATA, 14 MIL LITROS; UNA DE ZINC-AIRE, 12 MIL LITROS; UNA DE CARBÓN-ZINC, 3 MIL LITROS. PARA CONTAMINAR LOS 6.5 MILLONES DE LITROS DE AGUA QUE

CONTIENE LA ALBERCA UNIVERSITARIA DE LA UNAM (ALBERCA, FOSA DE CLAVADOS Y ZONA DE POLO ACUÁTICO), SE NECESITARÍAN SÓLO 11 PILAS DE BOTÓN, DE ÓXIDO DE MERCURIO, O 40 ALCALINAS.

10.4.- ¿SABES CUANTO CUESTA UTILIZAR ESTE TIPO DE ENERGÍA?

SI USAS UN WALKMAN 5 HORAS A LA SEMANA DURANTE 1 AÑO, UTILIZARÁS: 38 PILAS ALCALINAS (380 PESOS), 116 BATERÍAS HEAVY DUTTY DE CARBÓN-ZINC (754 PESOS) Y, MENOS DE UNA RECARGABLE (38 PESOS LA PILA MÁS COSTO PROPORCIONAL DEL CARGADOR QUE ES DE 30 PESOS).

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10.5.- EFECTOS EN LA SALUD

EL MERCURIO ES UN POSIBLE CANCERÍGENO Y ES BIOACUMULABLE. UNA ALTA EXPOSICIÓN PUEDE DAÑAR EL CEREBRO, LOS RIÑONES Y AL FETO, Y MUY PROBABLEMENTE PROVOCAR RETRASO MENTAL, AFECTACIÓN EN EL ANDAR O EL HABLA, FALTA DE COORDINACIÓN, CEGUERA Y CONVULSIONES. EL MERCURIO QUE SE EMITE EN LOS BASUREROS CONTAMINA EL AGUA Y LA TIERRA, CON LO QUE PUEDE LLEGAR A LA COMIDA PUES SE ACUMULA EN LOS TEJIDOS DE PECES.

EL PLOMO PUEDE DAÑAR EL SISTEMA NERVIOSO, LOS RIÑONES Y EL SISTEMA REPRODUCTIVO. COMO NO SE DEGRADA, CUANDO SE LIBERA AL AIRE PUEDE SER TRANSPORTADO LARGAS DISTANCIAS ANTES DE SEDIMENTAR. SE ADHIERE A PARTÍCULAS EN EL SUELO Y PUEDE PASAR A AGUAS SUBTERRÁNEAS.

EL LITIO ES UN NEUROTÓXICO Y ES TÓXICO PARA EL RIÑÓN. LA INTOXICACIÓN POR LITIO PRODUCE FALLAS RESPIRATORIAS, DEPRESIÓN DEL MIOCARDIO, EDEMA PULMONAR Y ESTUPOR PROFUNDO. DAÑA AL SISTEMA NERVIOSO, HASTA PROVOCAR ESTADO DE COMA E INCLUSO LA MUERTE. EL LITIO PUEDE LIXIVIARSE FÁCILMENTE Y LLEGAR A LOS MANTOS ACUÍFEROS.

EL CADMIO ES UNA SUSTANCIA CANCERÍGENA QUE SI SE RESPIRA EN ALTAS CONCENTRACIONES PRODUCE GRAVES LESIONES EN LOS PULMONES; INGERIRLO PROVOCA DAÑOS A LOS RIÑONES. EN DOSIS ALTAS PUEDE PRODUCIR LA MUERTE. INGERIR ALIMENTOS O TOMAR AGUA CON CADMIO IRRITA EL ESTÓMAGO E INDUCE VÓMITOS Y DIARREA. EL CADMIO ENTRA AL AIRE Y AL AGUA DESDE VERTEDEROS O POR DERRAMES DE DESECHOS DOMÉSTICOS, Y PUEDEN VIAJAR LARGAS DISTANCIAS.

EL NÍQUEL TIENE EFECTOS SOBRE LA PIEL. RESPIRAR ALTAS CANTIDADES PRODUCE BRONQUITIS CRÓNICA, Y CÁNCER DEL PULMÓN Y DE LOS SENOS NASALES. SE LIBERA A LA ATMÓSFERA POR LA INCINERACIÓN DE BASURA. EN EL AIRE, SE ADHIERE A PARTÍCULAS DE POLVO QUE SE DEPOSITAN EN EL SUELO.

10.6.-CONTAMINACIÓN DE UNA PILA EN MÉXICO

POR LO MENOS 30 POR CIENTO DE CADA PILA ESTÁ CONSTITUIDA POR COMPUESTOS TÓXICOS, TALES COMO MERCURIO, PLOMO, LITIO, CADMIO Y NÍQUEL Y SE ESTIMA QUE CADA MEXICANO UTILIZA UN PROMEDIO DE 10 PILAS AL AÑO, MUCHAS DE ELLAS "PIRATAS".

A PESAR DE ESTO, LAS PILAS NO RECIBEN EL MANEJO ESPECIAL QUE AMERITA UN RESIDUO PELIGROSO SINO QUE VAN A PARAR A LOS TIRADEROS

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MUNICIPALES, DONDE LAS CHARCAZAS SUFREN DE CORROSIÓN DEBIDO A LA ACCIÓN CLIMÁTICA Y PROCESOS DE FERMENTACIÓN DE LA BASURA, CON LO QUE SUS COMPUESTOS TÓXICOS SE ESCURREN (LIXIVIAN) CONTAMINANDO SUELOS Y CUERPOS DE AGUA. ADEMÁS, LA MAYOR PARTE DE LAS VECES, LAS PILAS Y BATERÍAS TERMINAN SIENDO QUEMADAS EN ESTOS BASUREROS, LO QUE AUMENTA LA CONTAMINACIÓN POR LA GENERACIÓN DE SUSTANCIAS MUY PELIGROSAS Y CANCERÍGENAS, COMO SON LAS DIOXINAS Y LOS FURANOS.

CON EL FIN DE QUE LAS AUTORIDADES TOMEN MEDIDAS PARA CONTROLAR EL PROBLEMA QUE EL USO Y ABUSO DE PILAS REPRESENTA PARA MÉXICO, EL 17 DE NOVIEMBRE DE 2005 GREENPEACE COLOCÓ A LAS PUERTAS DE LA SECRETARÍA DE MEDIO AMBIENTE CASI DOS MIL KILOS DE PILAS REUNIDAS DURANTE 3 MESES E HIZO LAS SIGUIENTES PETICIONES:

EVITAR EL VERTIDO DE PILAS Y BATERÍAS EN BASUREROS MUNICIPALES; PARAR LA IMPORTACIÓN ILEGAL DE PILAS (EN SU MAYORÍA CHINAS) A

MÉXICO YA QUE DURAN MENOS Y SE UTILIZAN Y TIRAN MÁS; APLICAR PLANES DE MANEJO ESPECIAL PARA PILAS Y BATERÍAS Y

DESARROLLAR UNA NORMATIVIDAD ESPECÍFICA PARA ESTOS MATERIALES;

BRINDAR APOYO A ESTADOS Y MUNICIPIOS PARA QUE RECOLECTEN LAS PILAS Y BATERÍAS A FIN DE QUE NO LLEGUEN A BASUREROS Y RELLENOS SANITARIOS;

QUE SE ATIENDAN DENTRO DE ESTOS PLANES A COMUNIDADES RURALES QUE NO TIENEN LUZ ELÉCTRICA, PUES EN ELLAS EXISTE UN ALTO USO DE PILAS Y BATERÍAS, QUE AL FINAL SE QUEMAN O TIRAN;

PROMOVER QUE FABRICANTES, IMPORTADORES Y DISTRIBUIDORES DE PILAS SE HAGAN CARGO DEL ACOPIO Y RECICLAJE DE ESTOS PRODUCTOS AL FINAL DE SU VIDA ÚTIL;

PROMOVER QUE LOS FABRICANTES DE PILAS RETIREN LOS COMPUESTOS TÓXICOS DE LAS PILAS Y BATERÍAS.

10.7.-DATOS SOBRE LAS PILAS EN MÉXICO

FABRICAR UNA PILA CONSUME 50 VECES MÁS ENERGÍA DE LA QUE ÉSTA GENERA Y SE CALCULA QUE LA CORRIENTE PRODUCIDA POR CADA PILA ES 450 VECES MÁS CARA QUE LA GENERADA POR LA RED ELÉCTRICA.

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ALREDEDOR DEL 30% DE LOS MATERIALES CONTENIDOS EN PILAS Y BATERÍAS SON TÓXICOS; SI SE TRATA DE PILAS DE ÓXIDO DE MERCURIO SU CONTENIDO TÓXICO ES DE 50%.

CÁLCULOS CONSERVADORES SEÑALAN QUE CADA MEXICANO USA ALREDEDOR DE 10 PILAS DESECHABLES POR AÑO (400 GRAMOS-120 GRAMOS DE TÓXICOS).

LAS PILAS DE CARBÓN-ZINC (HEAVY DUTTY) DURAN POCO Y SON DE BAJA TOXICIDAD; LAS ALCALINAS (DIÓXIDO DE MANGANESO Y ZINC) DURAN MÁS Y SON DE TOXICIDAD MEDIA. ESTAS DOS CLASES DE PILAS SON LAS MÁS COMUNES, SE UTILIZAN EN JUGUETES, RADIOS, CÁMARAS Y DIVERSOS ARTÍCULOS. LAS PILAS DE BOTÓN, DE MERCURIO, SON ALTAMENTE TÓXICAS; SE UTILIZAN EN CALCULADORAS, RELOJES, APARATOS DE SORDERA. LAS PILAS DE LITIO SON ALTAMENTE TÓXICAS; SE UTILIZAN EN EQUIPOS DE COMUNICACIÓN, COMPUTADORAS, CELULARES, ENTRE OTROS EQUIPOS. OTRAS PILAS DE BOTÓN SON DE ZINC-AIRE Y ÓXIDO DE PLATA. EXISTEN TAMBIÉN BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO, NÍQUEL-METAL HIDRURO Y OTRAS.

CÁLCULOS CONSERVADORES SEÑALAN QUE CADA AÑO SE TIRAN 35 MILLONES 500 MIL KILOS DE PILAS Y BATERÍAS.

10.8.-COSTO DE UNA PILA DESECHABLE

SI USAS UN WALKMAN 5 HORAS A LA SEMANA DURANTE 1 AÑO, UTILIZARÁS: 38 PILAS ALCALINAS (380 PESOS), 116 BATERÍAS HEAVY DUTTY DE CARBÓN-ZINC (754 PESOS) Y, MENOS DE UNA RECARGABLE (38 PESOS LA PILA MÁS COSTO PROPORCIONAL DEL CARGADOR QUE ES DE 30 PESOS).

11.-CONCLUCIONES:

COMO HEMOS PODIDO APRECIAR EN ESTA INVESTIGACIÓN, EL USO DE LAS PILAS Y BATERÍAS NOS RESULTA MUY CÓMODO YA QUE SIN ESTAS NUESTRA VIDA NO SERIA IGUAL YA QUE NOS TENDRÍAMOS QUE LEVANTAR A ENCENDER O

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CAMBIAR DE CANAL DE LA TELEVISIÓN, NO PODRÍAMOS ENCENDER NUESTRO AUTOMÓVIL O ESCUCHAR EL RADIO MIENTRAS ESPERAMOS EN EL AUTOMÓVIL Y TAMPOCO PODRÍAMOS HABLAR POR NUESTRO CELULAR ENTRE OTRAS COSAS QUE UTILIZAMOS DIARIAMENTE Y NO NOS DAMOS CUENTA DE QUE FUNCIONA CON UNA PILA O BATERÍA. PERO TENEMOS QUE SER CONCIENTES DEL COSTO QUE ESTO IMPLICA NO SOLO ECONÓMICO YA QUE LA CORRIENTE QUE GENERA UNA PILA ES 450 VECES MAS CARA QUE LA QUE USAMOS EN NUESTRAS CASAS, TAMBIÉN TIENEN UN COSTO AMBIENTAL MUY ELEVADO YA QUE NO TENEMOS UNA CULTURA DE DEPOSITAR LAS PILAS QUE YA UTILIZAMOS EN UN LUGAR ADECUADO Y EN LUGAR DE ESO LAS TIRAMOS EN CUALQUIER BASURERO O PEOR LAS QUEMAMOS. POR ESO TENEMOS QUE TENER CONCIENCIA DE LAS VENTAJAS QUE NOS OFRECEN PERO TAMBIÉN HAY QUE SER CONCIENTES DE LO QUE PROVOCA UN INDEBIDO MANEJO DE LOS DESECHOS DE LAS PILAS Y BATERÍAS.

EN LA ACTUALIDAD LAS PILAS SIGUEN SIENDO USADAS PARA PARAS DIFERENTES FORMAS DE USO.

LAS PILAS Y/O BATERÍAS SON MUY NECESARIAS PARA EL USO YA QUE CON ESTAS TENEMOS ENERGÍA PARA CUALQUIER APARATO ELÉCTRICO. YA SEAN PRIMARIAS O SECUNDARIAS SOY GENERADORAS DE ELECTRICIDAD YA QUE LA PILAS PRIMARIAS SON MAS DEFICIENTES QUE LAS SECUNDARIAS YA QUE NO SE PUEDEN RECARGA

LOS DOS TIPOS DE PILA CONTAMINAN LA MISMA CANTIDAD DE AGUA EN TODO EL MUNDO. PUEDEN LLEGAR A CONTAMINAR 60000 MIL LITROS DE AGUA CON UNA SOLA PILA, POR ESO SE RECOMIENDA DEJARLAS EN DISTRIBUIDORES PARA NO CONTAMINAR ESA AGUA.

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