Almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía es un reto fundamental no sólo de la vida, sino también para la técnica de almacenamiento, a menudo implica un proceso complicado, que se realiza para producir energía.
El hombre, por ejemplo, puede almacenar energía en las células grasas. Las plantas almacenan energía en forma de diferentes tipos de azúcares, tales como almidón o glucosa. La industria, a su vez debe utilizar diferentes métodos técnicos para almacenar energía, tales como tanques de combustible más grandes, acumuladores, entre otros. El almacenamiento de energía es para mantener una cantidad de energía para su uso posterior. Por extensión, el término también describe el material de almacenamiento que contiene la energía.
Pila Eléctrica.
Historia
Unos arqueólogos
recrean la historia lo que podría haber sido la primera pila en el mundo al
encontrar un conjunto de vasijas antiguas encontradas en Bagdad las cuales podrían
haber sido usada como algún tipo de batería. Descubierto en los años 1930, la
urna remontó a algún día entre 250 aC , mucho antes de que pilas modernas
fueran inventadas en el siglo XIX. El artefacto contuvo un tubo de cobre con
una barra de hierro en su centro que podría haber servido como los electrodos
de la batería y tenía un corcho de asfalto en lo alto, (Fig.4). Dentro de la
urna existían residuos de un líquido, ácido que podría haber proporcionado el
elemento de electrólito para traer la batería a la vida donde el jugo de limón
pudo haberse utilizado como el agente de electrólito. (Discovery, 2013)
Aunque esto sea cierto, ya que su uso y desarrollo no tuvo continuidad en el tiempo, no podemos considerarlo como el verdadero origen de los generadores químicos actuales
En 1780, Luigi Galvani experimentaba con una rana, sujeta a un gancho de metal. Al tocar la pata de la rana con su bisturí de hierro, se dio cuenta que la pierna se encogió como si el animal aún estuviese vivo. Galvani pensó que la energía quien había impulsado la contracción muscular en la pierna, de tal manera que la llamó "electricidad animal". (POC) Hodges (1910)
Sin
embargo, Alessandro Volta, un amigo y colega del científico Galvani, no estaba
de acuerdo, pensaba que dicho fenómeno era causado realmente por la unión o
contacto entre dos metales diferentes que estaban unidos por una conexión
húmeda. Volta con gran inquietud decide verificar experimentalmente esta
hipótesis, la cual publicó en 1791. Tras varios experimentos logra perfeccionar su investigación hasta
que, en 1800, inventó la primera batería o generador electroquímico capaz de
producir una corriente eléctrica mantenida en el tiempo (Fig. 5) , conocida hoy
por hoy como la pila voltaica en honor a Volta. (PCO) Configliachi, (1983)
Años más tarde, el químico británico llamado John Frederic Daniell en 1836 inventó la pila Daniell, quien experimento en una vasija de cobre llena de una solución de sulfato de cobre, en el que se sumerge un recipiente de barro sin esmaltar lleno de ácido sulfúrico y un electrodo de zinc. (PCO) John Daniell, (945)
Entonces las pilas comenzaron a desarrollarse gracias a Alessandro Volta quien comunica su invento de la pila (Fig.5) a la Royal Society el 20 de marzo de 1800. En seguida Johann Wilhelm Ritter tres años después, en 1803 construyó su acumulador eléctrico. Así las baterías fueron tomando fuerza en las mentes científicas, 1836 John Frederic Daniell inventa lo que hoy conocemos como la pila de Daniell (Fig.7) gracias a la pila de Volta, dándole mejoras como es evitar la acumulación de hidrógeno. Más tarde, en 1844, William Robert Grove, evoluciona y aumenta la potencia inventado la pila homónima la cual trata un nuevo tipo de célula eléctrica, utilizando zinc y electrodos de platino expuestos a dos ácidos y separados lo cual fue publicado en la Academia de Ciencias en Paris en 1845 Fue muy empleada en las redes telegráficas hasta 1860. (POC) Grove (1856)
Baterías.
Se define como batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, al dispositivo que está formado por una o más celdas electroquímicas las cuales son capaces de convertir la energía química almacenada, en electricidad. Las celdas están constituidas por un electrodo (positivo), y un electro negativo (ánodo) y por electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, de tal manera que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su función. Castejon (2005)
En la actualidad las baterías se las encuentra por su formas, tamaños y aplicación, desde las celdas en miniatura que se utilizan en audífonos y relojes de pulsera, o por su función y tamaño en bancos de baterías del tamaño de una oficina que proporcionan energía de reserva a las centrales telefónicas, ordenadores de centros de datos y hoy por hoy a hogares.
El primer modelo de baterías aparece en 1860, construida por Gaston Planté la cual se basa en un una batería de plomo y ácido, pero no tuvo éxito. Más tarde a finales del siglo XIX, la electricidad se iba convirtiendo rápidamente en artículo cotidiano, Planté toma la oportunidad y vuelve hacer público las características de su acumulador teniendo más acogida, de modo que comenzó a fabricarse y ser utilizado casi inmediatamente, iniciándose un intenso y continuado proceso de desarrollo para perfeccionarlo y evitar sus deficiencias, proceso que dura, todavía, en las primeras décadas del siglo XXI.
John B. Goodenough químico estadounidense en el año de 1980, dirigió un equipo de investigación de Sony donde aparecieran por primera vez la batería de iones de litio, recargable y más estable que la batería de litio puro. Años más tarde en 1996, se lanzó al mercado la batería de polímero ion de litio, en la que su electrolito se aloja en un polímero sólido compuesto y los electrodos y los separadores se laminan entre sí, lo que permite envolturas flexibles. Zito, (2010)
Las pilas y las baterías han venido teniendo cambios a través de la historia lo cual se representa en la tabla 1.
