La storia delle pile

La storia delle pile è un viaggio affascinante che attraversa millenni di scoperte e innovazioni, dalle prime forme primitive di pile nel mondo antico fino alle sofisticate tecnologie che alimentano i nostri dispositivi elettronici moderni.

L’interesse per l’elettricità risale agli Egizi e i popoli della Mesopotamia che realizzavano semplici dispositivi elettrochimici utilizzando metalli come zinco e rame immersi in soluzioni acide. Questi dispositivi, sebbene rudimentali, rappresentavano i primi passi verso la comprensione e l’applicazione dell’elettricità.

Tuttavia, la vera rivoluzione nella storia delle pile è avvenuta tra la fine del XVIII e l’inizio del XIX secolo con le opere di scienziati come Alessandro Volta e John Frederic Daniell. Volta è noto per aver inventato la prima pila chimica moderna, la “pila a volta”, che utilizzava dischi alternati di zinco e rame separati da soluzioni salate per generare una corrente elettrica costante. Questa invenzione ha segnato l’inizio di una nuova era nell’elettricità e ha aperto la strada a ulteriori sviluppi.

La pila Daniell, sviluppata da John Frederic Daniell nel 1836, ha introdotto ulteriori miglioramenti nella tecnologia delle pile. Questo dispositivo, utilizzando soluzioni di solfato di rame e solfato di zinco, era più stabile e duraturo rispetto alle sue controparti precedenti, rendendolo ideale per le prime applicazioni industriali.

Nel corso del XX secolo, sono stati fatti ulteriori progressi nel campo delle pile, con l’introduzione delle pile alcaline e delle pile agli ioni di litio. Queste nuove tecnologie hanno reso questi strumenti più sicuri e più efficienti ed è stato possibile utilizzarli in una vasta gamma di applicazioni, dai dispositivi elettronici portatili ai veicoli elettrici.

Oggi, le pile sono un elemento essenziale della nostra vita quotidiana e continuano ad essere oggetto di ricerca e sviluppo, poiché cerchiamo costantemente modi per migliorare le loro prestazioni, aumentare la loro durata e renderle più sostenibili.

Ritratto di Alessandro Volta

Cosa sono e a cosa servono

Le pile sono dispositivi che convertono energia chimica in energia elettrica attraverso una reazione elettrochimica. Servono a fornire energia elettrica a una vasta gamma di dispositivi elettronici portatili e non solo.

Le pile sono composte da diversi componenti che lavorano insieme per produrre energia elettrica. Le parti principali di una pila includono:

1. Anodo: l’elettrodo negativo della pila dove avviene l’ossidazione. Di solito è fatto di un metallo o di un altro materiale che rilascia elettroni durante la reazione chimica.
2. Catodo: l’elettrodo positivo della pila dove avviene la riduzione. Il catodo accetta gli elettroni rilasciati dall’anodo durante la reazione chimica.
3. Elettrolita: una sostanza conduttiva (solitamente liquida o gelatinosa) che permette il trasferimento di ioni tra l’anodo e il catodo. L’elettrolita può essere acido, base o salino, a seconda del tipo di pila.
4. Contenitore: il corpo della pila che contiene gli elettrodi e l’elettrolita. Spesso è realizzato in plastica o metallo e serve anche a isolare e proteggere gli elementi interni.
5. Connettori: i terminali della pila attraverso i quali viene fornita l’energia elettrica al circuito esterno. Solitamente ci sono un terminale positivo e uno negativo.

Le reazioni chimiche che avvengono all’interno della pila dipendono dal tipo specifico di pila. Ad esempio, nelle pile alcaline, l’anodo è composto principalmente di zinco, il catodo di ossido di manganese e l’elettrolita è una soluzione di idrossido di potassio. Mentre nelle pile al litio, l’anodo è di solito composto da carbonio o un composto di litio, il catodo è fatto di ossido di cobalto, e l’elettrolita è un solvente organico che contiene sali di litio.

Le pile vengono comunemente utilizzate per alimentare dispositivi portatili come telecomandi, orologi, giocattoli, torce o telefoni senza fili, ma anche elettronica di consumo (fotocamere digitali), dispositivi medici (termometri digitali o apparecchi acustici), dispositivi di sicurezza (allarmi o rilevatori di fumo), strumenti elettrici portatili (trapani, seghe elettriche o avvitatori). Questi sono solo alcuni esempi di utilizzo delle pile, ma la loro versatilità le rende essenziali per il funzionamento di una vasta gamma di dispositivi elettronici e sistemi di alimentazione.

Come funziona il riciclo delle pile esauste

Le pile esauste devono essere riciclate in modo sicuro e responsabile poiché, come descritto in precedenza, contengono sostanze chimiche dannose per l’ambiente se non smaltite correttamente. Ecco i passaggi generali che vengono effettuati per il riciclo delle pile esauste, a partire dalla raccolta differenziata di tale rifiuto:

1. Smaltimento nei punti di raccolta: le pile esauste devono essere portate ai punti di raccolta designati, solitamente all’interno di colonnine (tubi cilindrici) trasparenti, come i negozi di elettronica o i supermercati. È importante non gettare le pile esauste nei bidoni della spazzatura standard.
2. Riciclaggio professionale: le pile esauste raccolte vengono generalmente inviate a impianti di riciclaggio specializzati, dove vengono smontate e i materiali recuperati vengono separati per essere riciclati. 
3. Trattamento delle sostanze pericolose: le sostanze chimiche tossiche o nocive contenute nelle pile, come il cadmio, il piombo e il mercurio, devono essere trattate in modo sicuro per prevenire l’inquinamento dell’ambiente. Queste sostanze possono essere estratte e trattate in modo appropriato nei centri di riciclaggio.
4. Riciclaggio dei materiali: Dopo il trattamento, i materiali recuperati dalle pile esauste possono essere utilizzati per produrre nuove batterie o altri prodotti che richiedono materiali metallici.

È importante seguire le linee guida locali e nazionali per il riciclo delle pile esauste, in quanto i requisiti possono variare da una regione all’altra. Assicurati sempre di smaltire le pile esauste in modo responsabile per proteggere l’ambiente e la salute umana.