Generación De Electricidad Por Medios Químicos

GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD POR MEDIOS QUÍMICOS

Daniel Santos Santos

Electricidad por medios químicos : Se encuentran las pilas y baterías que son dispositivos que generan energía como resultado de una reacción química, denominada reacción de oxido reducción. Este tipo de reacción se caracteriza por la transferencia de electrones entre las sustancias que participan en la reacción.

Tiposde Baterias y Pilas
Baterías de plomo-ácido
Su forma más conocida es la batería de automóvil. Suelen dar 6V, 12V u otro múltiplo, pero la tensión que suministra cada celda es de 2V. Están formadas por un depósito de ácido sulfúrico y dentro de él una serie de placas de plomo dispuestas alternadamente. Generalmente, en su fabricación, las placas positivas están recubiertas o impregnadas dedióxido de plomo (PbO2), y las negativas están formadas por plomo esponjoso. Este estado inicial corresponde a la batería cargada, así que el electrolito agregado inicialmente debe corresponder a la batería con carga completa (densidad 1.280 g/ml). Según el número de placas, la corriente suministrada será mayor o menor. Debajo de las placas se deja un espacio para que se depositen eventualesdesprendimientos de los materiales que forman las placas. Para que no haya contacto eléctrico directo entre placas positivas y negativas, se disponen separadores aislantes que deben ser resistentes al ácido y permitir la libre circulación del electrolito. Su funcionamiento es el siguiente: Durante la descarga el óxido de plomo (IV) es reducido a sulfato de plomo (II) mientras que el plomo elemental es oxidadopara dar igualmente sulfato de plomo (II). Los electrones intercambiados se aprovechan en forma de corriente eléctrica por un circuito externo. Los procesos elementales que trascurren son los siguientes:

Durante el proceso de carga el sulfato de plomo (II) es reducido a plomo metal en el polo negativo, mientras que en el ánodo se forma óxido de plomo (IV) (PbO2). No obstante, este proceso nose puede repetir indefinidamente porque, cuando el sulfato de plomo forma cristales muy grandes, se pierde la característica esencial de la reversibilidad. Se dice entonces que el acumulador se ha sulfatado y es necesario sustituirlo por otro nuevo. Los cristales grandes también se forman si se deja caer por debajo de 1.8 V la tensión de cada celda. Actualmente utilizan un electrolito en pasta, queno se evapora y hace mucho más segura y cómoda su utilización.

Pila alcalina
Son un tipo de pilas eléctricas desechables o no recargable que obtienen su energía de la reacción química entre el zinc y el dióxido de manganeso (Zn/MnO2), empleando hidróxido de potasio como electrolito. En comparación con las pilas de zinc-carbono o con las de cloruro de zinc, aunque todas producenaproximadamente 1,5V por celda o célula, las pilas alcalinas tienen una densidad de energía mayor y una vida útil más larga. En comparación con las pilas de óxido de plata, contra las que habitualmente compiten las alcalinas en el formato de botón, tienen menor densidad de energía y menor duración pero también más bajo costo. Las pilas y baterías alcalinas reciben su nombre porque contienen un electrolitoalcalino de hidróxido de potasio, en lugar del cloruro de amonio en medio ácido o el cloruro de zinc, electrolítico de las pilas zinc-carbono, que ofrecen el mismo voltaje nominal y el mismo tamaño físico. Otros sistemas de pilas y baterías también utilizan electrolitos alcalinos, pero emplean distintos materiales activos en los electrodos. En una pila alcalina, el ánodo está hecho de polvo de zinc(que permite una mayor superficie para aumentar la velocidad de la reacción y por lo tanto aumentar el flujo de electrones) y el cátodo se compone de dióxido de manganeso. Las pilas alcalinas son comparables a las pilas de zinc-carbono, pero la diferencia es que las pilas alcalinas usan hidróxido de potasio, (KOH), como electrolito en vez de cloruro de amonio o cloruro de zinc, en las pilas...