Electroquímica: Implicaciones biológicas, médicas y ambientales de las pilas

Relación de la electroquímica con otras disciplinas

Biología

Los sistemas biológicos son de naturaleza electroquímica. Ejemplos:

• Fotosíntesis
• Cadena respiratoria en la mitocondria
• Descargas eléctricas producidas por las anguilas
• Electricidad del cerebro (medida por electroencefalograma)
• Corrientes iónicas en los músculos del corazón (medida por electrocardiograma)

Bioquímica

La oxidación de alimentos en la célula libera energía utilizada para:

• Síntesis macromoleculares
• Transporte de materia
• Acción muscular

Odontología

En odontología, la amalgama (mezcla de mercurio con otros metales o metaloides como plata o estaño) se usa para tratar caries. Una celda galvánica en la boca, por ejemplo al morder aluminio sobre una caries, produce dolor.

Medicina

Los marcapasos cardíacos utilizan baterías de litio, elegidas por su ligereza y alta energía. El litio es el ánodo y el cloruro de sulfurilo el cátodo.

Instrumentación

Los instrumentos electroquímicos modernos, similares a las celdas electroquímicas, emplean electrodos. A menudo, una tercera celda se usa como referencia interna. Se usan para determinar concentraciones iónicas de especies en solución.

Pilas y baterías: un problema ambiental

La creciente miniaturización y portabilidad de la tecnología demanda fuentes de energía fáciles de cargar y duraderas. Sin embargo, las pilas y baterías agotadas se convierten en residuos domésticos con componentes potencialmente dañinos (metales pesados, ácidos, etc.).

Pilas de carbono-zinc y alcalinas

Son las más utilizadas (200 millones de unidades anuales). Se encuentran en reproductores de música portátiles y otros aparatos eléctricos.

Reducir la contaminación por pilas comunes

1. Conectar aparatos a la red eléctrica cuando sea posible.
2. Utilizar pilas recargables.
3. Comprar pilas de marcas conocidas.
4. No mezclar pilas nuevas con viejas.
5. Considerar relojes de energía solar o de pulso.

Tratamiento de pilas comunes agotadas

1. No acumularlas; desecharlas individualmente.
2. No quemarlas ni arrojarlas al drenaje.
3. Muchas industrias que fabrican pilas aceptan pilas agotadas para reciclaje.

Pilas de níquel-cadmio

Utilizadas en teléfonos, computadoras portátiles, cámaras de vídeo, etc. Contienen cadmio, altamente tóxico y cancerígeno.

Baterías de automóviles

Las baterías de carros y motos contienen plomo, un metal pesado tóxico y ácido corrosivo.

Otras baterías

Existen otros tipos de pilas con diferentes componentes y grados de contaminación (ej. baterías de botón de calculadoras y relojes, algunas con plata, un material con valor comercial reciclable).