Es interesante observar que el término “acumulador” se refiere en realidad al agrupamiento de pilas y no a las pilas mismas. Pero el término ha venido a significar un generador químico de electricidad de corriente continua. Seamos exactos y llamémoslos pilas, no acumula­dores. Esto indicará el parecido que existe entre ellos y las nuevas invenciones bajo el mismo nombre (pilas electroquí­micas, pilas solares) y que sirven el mismo propósito.

Una pila produce electricidad por medios químicos: esta es la definición básica. Los diferentes tipos han sido divididos en dos clases generales: primaria y secundaria. Las pilas que no son recargables (pilas de luz de magnesio, por ejemplo) son pilas primarias, y las que pueden ser recargadas (acumu­ladores de automóvil) son pilas secundarias.

Otros términos usados para describir las pilas son seca y húmeda. Esta distinción indica si se puede o no voltear el acumulador sin perder fluido (líquido). Como la mayoría de las pilas están hechas para que puedan ser volteadas, la dife­rencia es menos importante de lo que solía ser.

La conocida pila seca de seis pulgadas (véase el esquema) está completamente sellada y puede ser volteada sin pérdida del fluido. La pila está hecha de una lata o forro de cinc que forma la terminal de la pila y una varilla de carbón en el centro que actúa como la terminal positiva.

El espacio entre los dos electrodos está lleno de una masa esponjosa de material poroso, humedecido con un fluido eléc­tricamente conductivo, que permite el flujo de la corriente eléctrica entre el forro de cinc y la varilla de carbón.

Lo que sucede es una reacción química complicada, pero de hecho los electrones se mueven de la varilla al forro. Esto pone una carga negativa en el forro el cual empuja los elec­trones excedentes. El flujo de corriente es distinto de la forma que usualmente se cree. Los electrones fluyen de la terminal negativa, a través de una lámpara hasta la terminal positiva. Sin embargo, esta dirección de la corriente es de poca impor­tancia. El circuito debe ser completo para que fluya la corrien­te, y por tanto no importa en qué forma vaya.

La pila primaria es arrojable. Es tan barata que puede arrojarse y comprarse una nueva cuando la vieja se ha gas­tado. La pila secundaria es recargable. Cuando se agota la corriente puede ser recargada aplicando una tensión externa a las terminales e invirtiendo la acción química que tuvo lugar durante la descarga.

El tamaño de una pila secundaria se mide usualmente en amperios horas, es decir, el tiempo que gasta una corriente de energía determinada antes de agotarse. Los acumuladores de automóviles por ejemplo, son unidades de cien amperios hora; se puede gastar un amperio durante cien horas o diez amperios durante diez horas. En los Estados Unidos son acu­muladores de seis voltios y la energía total contenida en el acumular es 6 x 100 6 600 vatios hora. Recientemente, con los consumos adicionales de corriente para ventanas acciona­das por electricidad, acondicionadores de aire para automóvil, etc., los acumuladores de seis voltios han sido reemplaza­dos con unidades de doce a veinticuatro voltios para auto­móviles de pasajeros.

El acumulador de automóvil consta de tres pilas que sumi­nistran unos dos voltios cada una, conectadas en serie (véase el esquema). Las pilas son compartimientos impermeables dentro de un recipiente de caucho. Cada pila contiene una serie de placas cargadas positiva y negativamente y separadas por aisladores porosos de caucho humedecidos con una solu­ción débil de ácido sulfúrico. El ácido es el electrolito que actúa como conexión eléctrica entre las placas adyacentes. El ácido se mantiene a un nivel apropiado en el acumulador mediante adición periódica de agua destilada. El agua des­tilada es indicada por todos los fabricantes de acumuladores porque las impurezas en la solución sulfúrica disminuyen el resultado eléctrico y aceleran la corrosión y destrucción de las placas. Muchos acumuladores aditivos son vendidos a precios relativamente altos con toda clase de indicaciones respecto de cómo prolongar la vida o energía del acumulador. Ningún fabricante respetable de acumuladores los recomienda y la Oficina de Normas ha hecho ensayos que no muestran ningu­na mejora con los aditivos.

Las pilas secundarias se recargan suministrando una corrien­te continua inversa a las pilas. Esto obliga a la corriente a fluir inversamente en el acumulador y a restablecer el equi­librio químico original. El generador del automóvil es perfectamente adecuado a este propósito y cualquier viaje largo permite al generador recargar por completo el acumulador. Naturalmente, un tiempo muy frío o un motor de marcha lenta pueden gastar el acumulador antes de tiempo. Esto ocurre raramente con los nuevos acumuladores, lo que indica que ellos retienen mejor su carga y que pueden recargar más rápidamente que las antiguas, corroídas e ineficientes pilas.

Debemos mencionar otras clases de pilas, las cuales son im­portantes no porque se usen ahora en muchos productos sino porque su uso disminuye el costo de fabricación y aumenta la eficiencia. La primera es la pila solar que transforma la energía de la luz en electricidad. Esta pila no almacena ener­gía sino que la transforma.

Quizás el lector no se haya dado cuenta de la cantidad de energía que existe en la luz solar. Se ha calculado que la luz del sol que cae en la terraza de una casa común puede sumi­nistrar más de tres veces la electricidad que se necesita para calentar, enfriar, cocinar, alumbrar y operar todos los demás accesorios eléctricos. Se necesita un transformador eficiente para cambiar esa energía de luz en electricidad (esto lo obte­nemos con la pila solar que transforma cerca del 10% de la luz incidente en corriente eléctrica) y más importante todavía un acumulador eficaz de almacenamiento que aproveche la corriente eléctrica producida por las pilas solares y la alma­cene para su uso por la noche y en días nublados.

Actualmente las pilas solares se usan en los satélites arti­ficiales, donde el sol es mucho más brillante que en la tierra y el peso de las células primarias no puede ser tolerado. También se usan en regiones remotas como fuente de energía para radios portátiles y equipo de radar. El alto precio de las pilas y su relativa ineficacia no son tan importantes compa­rados con su movilidad.

Otra pila es la llamada electroquímica, que produce elec­tricidad por reacción química, aunque utiliza gases (oxígeno o aire más hidrógeno) como fuente de energía en lugar de cine o cobre o carbón. La pila no se recarga rechazando la electricidad en la pila, sino reemplazando el tanque vacío de gas hidrógeno con uno nuevo.

Los cambios químicos son complejos, pero eventualmente los gases se combinan sin calor o llama y producen electrici­dad en una reacción muy eficiente. Varias compañías están experimentando seriamente con pilas electroquímicas como fuente de energía para tractores, camiones industriales y auto­móviles para personas suburbanas.

El problema es eficiencia y también precio, pero las ven­tajas de un transporte electroaccionado son muy tentadoras: no hay escape, no hay ruido, suave, inmediata energía utili­zable y fácilmente rellenable.