¿Qué es una celda eléctrica?

Una celda eléctrica es un dispositivo simple capaz de entregar una corriente eléctrica. Una o más celdas eléctricas que trabajan juntas para suministrar una corriente constituyen una batería. La reacción química de una celda eléctrica se clasifica como "oxidación-reducción". Los electrones se transfieren, oxidando una especie química a través de la eliminación de electrones, mientras reduce otra agregando electrones. La reacción en una celda eléctrica a veces puede ser obviamente química, como para la batería de cobre-zinc; En otros casos, como la célula solar, puede ser menos obvio.

Las celdas eléctricas pueden encontrar una aplicación inversa, como en el proceso de galvanoplastia, mediante el cual se aplica un voltaje externo que transfiere electrones en la dirección inversa, lo que resulta en la deposición de metal sobre sustratos. Entre los depósitos más comunes se encuentran níquel, soldadura, cromo, cobre, plata y oro. Curiosamente, las células solares pueden tener su acción invertida. En lugar de que la luz incida en sus superficies para producir electricidad, se puede introducir corriente que da como resultado la emisión de luz, aunque a una frecuencia diferente, es decir, el infrarrojo. Este es el principio del diodo emisor de luz o LED.

Una forma de celda sometida a una intensa investigación es la de la celda de combustible. Esto se debe especialmente a la necesidad de un combustible alternativo para reemplazar el carbón y el petróleo. La pila de combustible de mayor interés utiliza hidrógeno como combustible. La combustión de hidrógeno en oxígeno produce agua pura, en lugar de gases de efecto invernadero y otros contaminantes. Una dificultad restante es encontrar el medio electrolítico correcto para permitir que el proceso tenga éxito.

Hay otros tipos más complejos de celdas de combustible. Entre estos se encuentran la celda de combustible de carbonato fundido (MCFC), la celda de combustible de ácido fosfórico (PAFC), la celda de combustible con memoria de intercambio de protones (PEM) y la celda de combustible de óxido sólido (SOFC). En la etapa actual de desarrollo, todos tienen serias deficiencias. Algunos requieren un alto grado de pureza del combustible, algunos requieren una costosa catálisis de platino y uno requiere temperaturas muy altas para funcionar. Todos usan gas hidrógeno como combustible básico.

En 1971, se otorgó la patente estadounidense número 3.591.860 para un dispositivo industrial nuclear llamado célula gamma eléctrica. Esta invención fue diseñada para producir un voltaje de alto rendimiento directamente de la radiación nuclear. Es capaz de hacerlo sin pasar primero por un ciclo de calor. Dado que incluso puede producir electricidad directamente a partir de isótopos radiactivos, se considera una fuente de energía segura alternativa. Desafortunadamente, la invención del teléfono celular ha sido mal atribuida por algunos al titular de la patente de la célula gamma eléctrica.