Dal cellulare al telecomando, dal tablet al gamepad di diversi videogiochi: se la pila (o batteria che dir si voglia) non fosse mai stata inventata la nostra vita oggi sarebbe decisamente diversa.

Fu il nostro Alessandro Volta, nel lontano 1880, a fare una di quelle invenzioni che ha cambiato la vita degli esseri umani.

A dispetto della sua importanza però sono in pochi a conoscere la storia della pila e il suo funzionamento. Ecco perché oggi proviamo a scoprire tutto insieme.

La nascita della pila elettrica
Come detto, la sua invenzione si deve ad Alessandro Volta che, basandosi sugli studi effettuati da diversi scienziati prima di lui, riuscì nell'impresa di creare il primo generatore artificiale di elettricità, la pila appunto.

A partire dalla fine degli anni ‘60 del Settecento Volta iniziò a scrivere memorie e lettere sulle sue attività di ricerca, mettendo in discussione alcune delle interpretazioni più accreditate all'epoca sui fenomeni elettrici. Nel 1775 mise a punto la sua prima notevole invenzione: l’elettroforo perpetuo. Si trattava di uno strumento costituito da un disco con un manico perpendicolare per impugnarlo ed utilizzato insieme a una superficie isolante e a un panno di lana per ottenere una carica elettrica da usare in particolari esperimenti.

Partendo dagli studi di diversi contemporanei, Volta inventò anche il condensatore il condensatore di elettricità che rappresenta il primo prototipo della pila elettrica.

Parallelamente agli studi sulla pila, durante gli ultimi decenni del Settecento, il panorama scientifico europeo era in fervente attività. Scienziati di ogni angolo del continente cercavano di svelare i misteri dell'elettricità, una forza fino ad allora poco compresa ma considerata di fondamentale importanza. La crescente curiosità verso i fenomeni elettrici non era solo accademica: si pensava che una maggiore comprensione dell'elettricità potesse portare a sviluppi tecnologici rivoluzionari. In questo contesto di curiosità intellettuale e intensa competizione scientifica, le scoperte di Volta assumevano un significato ancora più rilevante, offrendo non solo un nuovo modo di generare energia ma anche rivelando nuove possibilità per sfruttare quella che stava diventando una delle forze naturali più studiate del tempo.

Tutte le scoperte dello scienziato lombardo permettevano di sfruttare i fenomeni elettrici e di misurare in modo più scientifico e accurato l'elettricità, con la proposta di introdurre misure standard.

La svolta vera e propria avvenne tra il 1799 e il 1800, quando Volta realizzò e perfezionò l’invenzione che lo avrebbe reso famoso in tutto il mondo: la pila.

Come detto, non si trattò di una trovata improvvisa, bensì di una scoperta frutto di lunghi anni di studi e osservazioni precedenti, basati in particolar modo sull'elettricità animale e sulle relative teorie di un altro italiano, Luigi Galvani che, semplificando, sosteneva che gli animali fossero attraversati da un “fluido elettrico” e che questa elettricità fosse prodotta dal cervello e poi portata dai nervi ai muscoli dove veniva immagazzinata.

Alessandro Volta prese spunto dall'ipotesi di Galvani ma, allo stesso tempo la contestò, sostenendo che l'animale non poteva essere la causa diretta del passaggio di corrente. Questa intuizione fu fondamentale per lo sviluppo della pila. Volta elaborò diversi esperimenti per produrre infatti una batteria che fosse in grado di produrre una corrente elettrica costante.

Volta, consapevole dell'importanza della sua scoperta, dedicò lunghi mesi alla perfezionamento tecnico della propria invenzione. Al di là della sfida scientifica, egli dovette confrontarsi anche con il problema pratico di rendere la pila un dispositivo funzionale e utilizzabile. Questo lo portò a sviluppare le prime versioni di quello che oggi definiamo "prototipo," con l'aiuto di materiali disponibili all'epoca. Si racconta che Volta passasse intere giornate nei laboratori, provando combinazioni diverse di metalli e soluzioni elettrolitiche fino a trovare la formula che garantisse una produzione stabile di elettricità. La sua dedizione instancabile contribuì in modo significativo alla nascita della scienza elettrica come la conosciamo oggi.

La versione definitiva era costituita da una colonna di dischi di zinco alternati a dischi di rame, con uno strato intermedio di cartone imbevuto di acqua salata (o resa acida). Nel sistema, ogni disco crea una differenza di potenziale tra il metallo e la soluzione, nel caso dello zinco e del rame è il primo ad assumere il potenziale più negativo. Collegando quindi i due poli con un conduttore elettrico si realizzava un circuito in cui passava corrente continua.

La pila di Alessandro Volta fu il primo sistema in grado di generare elettricità con una corrente costante nel tempo. Il nome deriva dal fatto che i dischi metallici che la facevano funzionare erano “impilati” uno sull'altro.

Fu lo stesso Volta, il 20 marzo 1880, a comunicare la sua invenzione alla Royal Society di Londra con una lettera che gli diede grande fama.

Fino al 1869 - anno dell'invenzione della dinamo - la pila fu l'unico mezzo di produzione della corrente elettrica (allora utilizzata soprattutto per il telegrafo).

Il sistema su cui si basava la pila elettrica nell'Ottocento era abbastanza semplice e, come detto, consisteva in una singola colonna costruita da vari elementi voltaici. Questo tipo di pila poteva essere caricata e manteneva l’elettricità per un periodo limitato di tempo.

Al giorno d'oggi la pila elettrica è molto differente da quella del 1800 - sia sotto l'aspetto estetico sia dal punto di vista del suo funzionamento - e funziona convertendo l'energia chimica in quella elettrica.

Le pile in commercio oggi si chiamano pile a secco perché la soluzione liquida , cioè l'elettrolita, è sostituita da sostanze pastose nelle quali viene immerso un bastoncino cilindrico di carbone che sostituisce il rame. Il tutto è inserito in un contenitore di zinco che serve anche come polo negativo.

Oltre alla pila a secco, in commercio esistono anche altre batterie come ad esempio le pile alcaline che sono realizzate in maniera differente da quello della pila a secco e che hanno maggiori prestazioni in termini di durata ed efficienza.