La pila alcalina cumplió 60 años

La pila alcalina cumplió 60 años

La fuente de energía portátil que revolucionó nuestras vidas y también afectó al planeta, fue patentada en 1960 por el ingeniero canadiense Lewis Urry. Se popularizó y hoy se producen 10 mil millones al año. Su impacto ecológico.

La revolución en la electrónica de consumo tuvo su punto de inflexión en la década del 50, cuando la sociedad comenzó a demandar baterías de larga duración para linternas y radios a transistores. Y si bien se hicieron miles de ensayos para dilatar su duración, la patente de la primera pila alcalina fue concedida a la marca Eveready, en noviembre de 1960. Su autor, el ingeniero canadiense Lewis Urry, tardó menos de 3 años en hallar una solución viable.

Estas diminutas fuentes de energía portátil, distribuidas por todos los rincones de la casa, dan vida a los controles remotos, los aparatos para medir la presión, marcapasos, juguetes de todos los tamaños y fueron el paso previo a los teléfonos recargables. En la actualidad, se producen unos 10 mil millones de unidades al año.

“A lo largo de la historia, la pila representó la búsqueda de un dispositivo capaz de convertir la energía química en electricidad, algo que se vuelve accesible mediante dos polos: uno negativo y el otro positivo”, señala Miguel Aguirre, director del departamento de Ingeniería electrónica del ITBA.

La esperada revolución tecnológica de las pilas logró su coronación en julio de 1979, cuando se puso a la venta el walkman de Sony. Este dispositivo portátil permitió, por primera vez a una generación, experimentar la música en forma ambulante, sin preocuparse por las ataduras de los cables.

Aunque los orígenes de la pila se remontan a 1780, el químico italiano Alessandro Volta -a fines del siglo XVIII- perfeccionó el modelo existente apilando –de ahí viene el nombre– discos de zinc y cobre separados por otros de cartón o fieltro empapados en salmuera.

Este generador electroquímico, conocido como pila voltaica, generaba una corriente eléctrica continua y posibilitó numerosos estudios sobre los efectos de la energía artificial.

Durante el siglo siguiente, se intentó mejorar el procedimiento, modificando la composición de los metales y alterando la solución de los líquidos de contacto.

La idea más clara la tuvo Georges Leclanché quien introdujo electrodos de zinc y carbón envueltos en un material poroso y lo sumergió en un frasco de disolución de cloruro de amonio. Esto dio paso a la llamada pila seca o de zinc, que era más fácil de almacenar.

A lo largo de la década de 1950, con el desarrollo de nuevas tecnologías, los ingenieros comenzaron a experimentar con baterías alcalinas, pero ninguno logró un prototipo de larga duración que justificara los costos de producción.

En 1955, a meses de haberse graduado en ingeniería química, Lewis Urry fue contratado por la Union Carbide para trabajar en un proyecto para extender la duración de las baterías de zinc-carbono, ya que la fragilidad de su carga, ponía en riesgo la continuidad del negocio.

Para demostrar su potencia, tomó dos coches de juguete idénticos y a uno le puso una batería de carbón y al otro, la alcalina que había diseñado. El primero, como en la propaganda, se plantó en minutos, el otro siguió girando un rato largo.

“A diferencia de las pilas de carbón, que resistían unos instantes, las alcalinas permitieron planificar una vida lejos del enchufe. Su ventaja es que brindan mayor densidad de energía, ya que duran más y logran mayor densidad de potencia”, explica Aguirre.

Mientras cuatro pilas de zinc-carbono conectadas en serie daban un potencial de 4,5 voltios y encendían una bombilla de 1,25 amperios durante menos de una hora, la alcalina entregaba un brillo superior durante siete horas.

La descripción de la pila Eveready fue firmada por Lewis Urry, Paul Marsaly, Karl Kordesch y entregados a la oficina de patentes de los Estados Unidos el 9 de octubre de 1957. La aprobación, otorgada a la Union Carbide, se produjo el 15 de noviembre de 1960.

Durante los siguientes 50 años aparecieron diferentes combinaciones que fueron incrementando la duración y potencia de las baterías hogareñas.

“Constantemente se trabaja en nuevas tecnologías para mejorar la potencia y la energía. Los nanomateriales son fundamentales para el desarrollo de las baterías que se carguen más rápido, duren más y sean más sustentables”, sostiene Aguirre.

A las pilas de níquel-cadmio, que fue la primera batería alcalina, le siguió la de níquel-hierro y también habría botones de mercurio, óxido de plata, níquel e hidrógeno, hasta las de ion-litio.

El peligro de la popularidad

La popularidad alcanzada por este producto fue tal que se terminó convirtiendo en una complicación para el medio ambiente. Los componentes que contienen las pilas y baterías son tóxicos y una vez que se descargan se convierten en desechos dañinos para el planeta.

Se estima que en Argentina se consumen en promedio 10 pilas por habitante al año, lo que genera una gran cantidad de residuos de alta toxicidad.

Se estima que en Argentina se consumen en promedio 10 pilas por habitante al año, lo que genera una gran cantidad de residuos de alta toxicidad.

Según el INTI, en Argentina se consume un promedio de 10 pilas por habitante al año. La misma fuente afirma que, sólo en la Ciudad de Buenos Aires, se consumen 19 millones de pilas al año, que son equivalentes a 500 toneladas y cuyo descarte anual se estima será de 117 toneladas.

Una batería de mercurio puede contaminar 600 mil litros de agua, una alcalina unos 167 mil y una de óxido de plata hasta 14 mil litros. Una sola pila de reloj pulsera puede llegar a contaminar toda el agua de una pileta olímpica.

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