Las pilas son dispositivos que convierten la energía química generada por la reacción de sus componentes en energía eléctrica. Sus partes internas esenciales son un electrodo positivo y un electrodo negativo (llamados ánodo y cátodo). Dependiendo del tipo de pila, sus componentes están constituidos por sustancias tóxicas como el Hg, Pb, Ni, y Cd, y otras veces por elementos no tóxicos como el Zn, que en cantidades balanceadas forma parte de nuestro organismo (oligoelemento). El tercer componente es un conductor iónico denominado electrolito.
Por su electrolito, las pilas se pueden clasificar en secas y húmedas. Generalmente, las pilas de uso doméstico tienen electrolito seco que puede ser alcalino o ácido (véase cuadro 1) y en algunos casos el electrolito ácido puede estar contenido en un gel cubierto por un material permeable o de fibra de vidrio, como es el caso de las baterías de plomo usadas para respaldar la corriente en los equipos de cómputo o en luces de emergencia en edificios y casas.
Dentro de la categoría de baterías húmedas están las baterías de plomo de uso automotriz que contienen ácido sulfúrico y cuyo mercado de reciclado actualmente tiene una amplia cobertura; esta categoría incluye también algunas baterías de níquel-cadmio para la industria, usadas como fuente emergente de energía eléctrica, por ejemplo, en el Metro; las baterías húmedas, además de los metales tóxicos que contienen, representan un riesgo adicional por el electrolito líquido ácido que puede derramarse en caso de no estar selladas.
Dentro de la categoría de baterías húmedas están las baterías de plomo de uso automotriz que contienen ácido sulfúrico y cuyo mercado de reciclado actualmente tiene una amplia cobertura; esta categoría incluye también algunas baterías de níquel-cadmio para la industria, usadas como fuente emergente de energía eléctrica, por ejemplo, en el Metro; las baterías húmedas, además de los metales tóxicos que contienen, representan un riesgo adicional por el electrolito líquido ácido que puede derramarse en caso de no estar selladas.
Por su duración y de acuerdo con el tipo de manejo requerido, las pilas pueden agruparse en: primarias o desechables y secundarias o recargables. Generalmente, para efectos comerciales y técnicos, se les tipifica de acuerdo con sus componentes
Las pilas primarias son desechables debido a que sus componentes químicos, una vez que se convierten en energía eléctrica, ya no pueden recuperarse. Dentro de la categoría de pilas primarias se encuentran las pilas comunes y corrientes, generalmente de bajo precio denominadas carbón-zinc (C-Zn); tienen poca duración y constituyen una gran parte del volumen generado, y proceden en su gran mayoría del mercado asiático. También esta categoría de pilas primarias incluye las alcalinas, cuya duración es tres o más veces mayor que las anteriores.
Las pilas y baterías secundarias de uso doméstico, por ser recargables, se desechan proporcionalmente en menor volumen que las primarias; hay datos que indican que una pila de este tipo puede sustituir hasta 300 desechables, pero su desventaja consiste en que generalmente contienen metales tóxicos como el plomo, cadmio y níquel, y no siempre la tecnología de los aparatos puede usar ambos tipos de baterías. Los nuevos diseños tienden a ser de tamaño y peso menor, sin embargo, los volúmenes de producción han aumentado considerablemente, situación que hay que evaluar desde la perspectiva ambiental.
¿Cuántas toneladas o piezas de pilas y baterías se han desechado en México?
Partiendo del hecho de que todas las pilas y baterías producidas para consumo nacional o importadas, ya sea legal o ilegalmente, se convierten en residuos, se puede calcular, durante los últimos siete años, un promedio de 35,500 toneladas anuales. Esta cifra comprende las baterías primarias así como las secundarias de Ni-Cd, Ni-MH .
COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS PILAS PRIMARIAS (DESECHABLES)
Tipos de pila | Componentes | Usos |
| Carbón–Zinc | * Zinc 17% (ánodo) | Linternas, radios, juguetes, toca casetes |
| (C-Zn) | * Dióxido de Manganeso 29% (cátodo) | |
| * Carbón: 7% | ||
| * Mercurio: 0.01% (electrolito, cátodo y ánodo) | ||
| * Cadmio: 0.08 % | ||
| * Cloruro de amonio (electrolito) | ||
| * Cloruro de Zinc (para las de alto rendimiento (electrolito) | ||
| * Plástico y lámina 26% | ||
| Alcalinas | * Zinc 14% (ánodo) | Juguetes, tocacintas, cámaras fotográficas, grabadoras |
| * Dióxido de Manganeso 22% (cátodo) | ||
| * Carbón: 2% | ||
| * Mercurio: 0.5 a 1% (ánodo) | ||
| * Hidróxido de Potasio (electrolito) | ||
| * Plástico y lámina 42% | ||
| Óxido de Mercurio* | * Óxido de Mercurio (Hg 33 %) (cátodo) | Aparatos para sordera, calculadoras, relojes e instrumentos de precisión. |
| (HgO) | * Zinc 11% (ánodo) | |
| * Hidróxido de potasio o hidróxido de sodio (electrolito) | ||
| * Plástico y lámina 29% | ||
| Zinc–Aire | * Zinc 30% (ánodo) | Aparatos para sordera, marcapasos y equipos fotográficos. |
| (Zn-Aire) | * Óxigeno (del aire, cátodo) | |
| * Mercurio 1% | ||
| * Plata 1% | ||
| * Plástico y lámina 67 % | ||
| * Cloruro de Sodio o Hidróxido Sodio (electrolito) | ||
| Óxido de Plata | * Zinc 10 % (ánodo) | Aparatos para sordera, calculadoras y relojes. |
| (Ag2O) | * Óxido de Plata 27 % (cátodo) | |
| * Mercurio 1% | ||
| * Cloruro de Sodio o Hidróxido Sodio (electrolito) | ||
| * Plástico y lámina 29% | ||
| Litio | * Litio 10 al 30% | Equipos de comunicación, radios portátiles, transmisores, instrumentos médicos, computadoras, celulares, calculadoras, cámaras fotográficas, agendas electrónicas. |
| (Li) | * Dióxido de Manganeso (cátodo) | |
| * Plástico y lámina 29% |
COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS PILAS SECUNDARIAS (RECARGABLES)
Tipos de pila | Componentes principales | Usos |
| Níquel-Cadmio | * Cd 18%; | Juguetes, lámparas, artículos electrónicos, equipo electrónico portátil |
| (Ni–Cd) | * Ni 20% | |
| * Hidróxido de Potasio o de Sodio | ||
| Níquel-Metal Hidruro | * Ni 25% | Productos electrónicos portátiles |
| (Ni-MH) | * Hidróxido de Potasio | |
| Ion-Litio | * Óxido de litio-cobalto (cátodo) | Telefonía celular, computadoras, cámaras fotográficas y de video |
| (Ion-Li ) | * Carbón altamente cristalizado (ánodo) | |
| * Solvente orgánico (electrolito) | ||
| Plomo | * Plomo | Uso automotriz, industrial y doméstico |
| (Pb) | * Acido sulfúrico |
CÁLCULO DE LA GENERACIÓN DE PILAS DESECHABLES (ALCALINAS Y C-ZN) EN 1997 (TON)
Tipo de pilas | Porcentaje consumido* | Baterías consumidas de importación legal | Baterías consumidas de origen ilegal (Cálculo) | Peso en Kg *** | Cálculo toneladas/año |
| AA | 54.73 | 287,412,758 | 176,168,964 | 0.025 | 11,590 |
| AAA | 18.3 | 96,101,836 | 58,905,391 | 0.01 | 1,550 |
| C (medianas) | 8.3 | 43,587,171 | 26,716,653 | 0.065 | 4,570 |
| D (grande) | 5.33 | 27,990,316 | 17,156,597 | 0.095 | 4,289 |
| 9V | 4.17 | 21,898,615 | 13,422,704 | 0.04 | 1,413 |
| Otros tamaños**** | 9.17 | 48,155,947 | 29,517,073 | 0.05 | 3,884 |
| Total: | 100% | 525,146,644** | 321,887,381** | 27,295 |
