Cambio energetico baterias

Cómo se almacena la energía en las pilas

La energía que obtenemos del Sol viaja por el espacio en forma de ondas electromagnéticas. Estas ondas incluyen la luz, la luz ultravioleta (UV) y los infrarrojos. Otros ejemplos de energía de ondas electromagnéticas son las ondas de radio, que transmiten mensajes de radio, televisión y telefonía móvil, los rayos X y los rayos gamma. Las ondas electromagnéticas transportan energía en forma de campos eléctricos y magnéticos.

Cuando la energía solar es absorbida por la piel o por cualquier otro material, la capa superficial de ese material se calienta. La energía de las ondas electromagnéticas es absorbida por el material con el que choca y se convierte en energía térmica.

Algunos aparatos producen una energía calorífica que no queremos. La mayoría de los televisores se calientan porque producen una energía calorífica no deseada. Cuando hacemos mucha actividad física, nuestro cuerpo tiende a producir más calor del que queremos y empezamos a transpirar para ayudarnos a refrescarnos.

La energía térmica se produce por la vibración de los átomos y las moléculas de un material. Cuanto más se calienta un material, mayores son las vibraciones de los átomos y las moléculas. Cuando la energía de las ondas electromagnéticas es absorbida por un material, hace que los átomos de ese material vibren con más fuerza, lo que hace que se caliente.

Transformación energética de la gasolina

Esta cuestión, que parece sencilla y directa, está en realidad llena de sutilezas y complicaciones. En primer lugar, hay que establecer la definición de pila. Hay una gran variedad de dispositivos químicos y mecánicos que se denominan pilas, aunque funcionan con principios físicos diferentes. A efectos de esta explicación, una pila será un dispositivo que puede almacenar energía en forma química y convertir esa energía química almacenada en energía eléctrica cuando sea necesario. Estas son las pilas más comunes, las que tienen la conocida forma cilíndrica. No hay pilas que almacenen realmente energía eléctrica; todas las pilas almacenan energía de alguna otra forma. Incluso dentro de esta definición restrictiva, hay muchas combinaciones químicas posibles que pueden almacenar energía eléctrica, una lista demasiado larga para entrar en esta breve explicación.

Hay dos tipos fundamentales de baterías de almacenamiento químico: la recargable, o célula secundaria, y la no recargable, o célula primaria. En términos de almacenamiento de energía o descarga de electricidad, son similares, es simplemente una cuestión de si los procesos químicos implicados permiten o no la carga y descarga múltiple.

¿Cuál es la forma de energía que las pilas almacenan como

Imagina un mundo sin pilas. Todos esos dispositivos portátiles de los que tanto dependemos estarían muy limitados. Sólo podríamos llevar nuestros ordenadores portátiles y teléfonos hasta el alcance de sus cables, con lo que esa nueva aplicación para correr que acabas de descargar en tu teléfono sería bastante inútil.

Por suerte, tenemos baterías. En el año 150 a.C., en Mesopotamia, la cultura parta utilizaba un dispositivo conocido como batería de Bagdad, hecho de electrodos de cobre y hierro con vinagre o ácido cítrico. Los arqueólogos creen que en realidad no se trataba de pilas, sino que se utilizaban principalmente para ceremonias religiosas.

La invención de la pila tal y como la conocemos se atribuye al científico italiano Alessandro Volta, que montó la primera pila para demostrar un punto a otro científico italiano, Luigi Galvani. En 1780, Galvani había demostrado que las ancas de las ranas colgadas en ganchos de hierro o latón se movían al tocarlas con una sonda de otro tipo de metal. Galvani creía que esto se debía a la electricidad de los tejidos de las ranas, y lo llamó “electricidad animal”.

Flujo de electrones de la batería

Cuando una batería suministra energía, su terminal positivo es el cátodo y su terminal negativo es el ánodo[2] El terminal marcado como negativo es la fuente de electrones que fluirán a través de un circuito eléctrico externo hacia el terminal positivo. Cuando una batería se conecta a una carga eléctrica externa, una reacción redox convierte los reactivos de alta energía en productos de menor energía, y la diferencia de energía libre se entrega al circuito externo como energía eléctrica. Históricamente, el término “batería” se refería específicamente a un dispositivo compuesto por múltiples celdas; sin embargo, el uso ha evolucionado para incluir dispositivos compuestos por una sola celda[3].

Las pilas primarias (de un solo uso o “desechables”) se utilizan una vez y se desechan, ya que los materiales de los electrodos cambian irreversiblemente durante la descarga; un ejemplo común es la pila alcalina utilizada en las linternas y en multitud de dispositivos electrónicos portátiles. Las baterías secundarias (recargables) pueden descargarse y recargarse varias veces mediante una corriente eléctrica aplicada; la composición original de los electrodos puede restablecerse mediante una corriente inversa. Algunos ejemplos son las baterías de plomo-ácido que se utilizan en los vehículos y las baterías de iones de litio que se emplean en aparatos electrónicos portátiles, como los ordenadores portátiles y los teléfonos móviles.