Une pile électrique est un appareil simple capable de délivrer un courant électrique. Une ou plusieurs cellules électriques travaillant ensemble pour délivrer un courant constituent une batterie. La réaction chimique d’une pile électrique est classée comme oxydation-réduction. Les électrons sont transférés, oxydant une espèce chimique par élimination d’électrons, tout en réduisant une autre en ajoutant des électrons. La réaction dans une pile électrique peut parfois être manifestement chimique, comme pour la pile cuivre-zinc ; dans d’autres cas, comme la cellule solaire, cela peut être moins évident.
Les piles électriques peuvent trouver une application inverse, comme dans le processus de galvanoplastie, où une tension externe est appliquée qui transfère des électrons dans le sens inverse, entraînant le dépôt de métal sur des substrats. Parmi les gisements les plus courants figurent le nickel, la soudure, le chrome, le cuivre, l’argent et l’or. Fait intéressant, les cellules solaires peuvent voir leur action inversée. Au lieu que la lumière frappe leurs surfaces pour produire de l’électricité, un courant peut être introduit qui entraîne une émission de lumière, bien qu’à une fréquence différente, à savoir l’infrarouge. C’est le principe de la diode électroluminescente ou LED.
Une forme de pile faisant l’objet d’études approfondies est celle de la pile à combustible. Ceci est notamment dû au besoin d’un carburant alternatif pour remplacer le charbon et le pétrole. La pile à combustible la plus intéressante utilise l’hydrogène comme combustible. La combustion de l’hydrogène dans l’oxygène produit de l’eau pure, plutôt que des gaz à effet de serre et d’autres polluants. Une difficulté restante est de trouver le bon milieu électrolytique pour permettre au processus de réussir.
Il existe d’autres types de piles à combustible plus complexes. Parmi celles-ci figurent la pile à combustible à carbonate fondu (MCFC), la pile à combustible à acide phosphorique (PAFC), la pile à combustible à mémoire d’échange de protons (PEM) et la pile à combustible à oxyde solide (SOFC). Au stade actuel de développement, tous présentent de graves lacunes. Certains nécessitent un très haut degré de pureté du carburant, certains nécessitent une catalyse au platine coûteuse et un autre nécessite des températures très élevées pour fonctionner. Tous utilisent de l’hydrogène gazeux comme carburant de base.
En 1971, le brevet américain numéro 3,591,860 XNUMX XNUMX a été accordé pour un dispositif industriel nucléaire appelé cellule électrique gamma. Cette invention a été conçue pour produire une tension de sortie élevée directement à partir du rayonnement nucléaire. Il est capable de le faire sans passer d’abord par un cycle thermique. Puisqu’il peut même produire de l’électricité directement à partir d’isotopes radioactifs, il est considéré comme une source d’énergie alternative sûre. Malheureusement, l’invention du téléphone portable a été attribuée à tort par certains au titulaire du brevet des cellules électriques gamma.