Les piles, comment ça marche?

Les piles sont des dispositifs incroyables qui stockent de l’énergie sous une forme que tu peux utiliser presque partout. Elles sont comme de petites usines d’énergie, produisant de l’électricité à partir de réactions chimiques.

Chaque pile a trois parties principales. Il y a deux électrodes différentes, une positive et une négative. L’électrode positive est appelée cathode, tandis que l’électrode négative est appelée anode. Dans les piles on retrouve également un électrolyte. Celui-ci peut être liquide (p.ex. dans les batteries de voiture) ou solide (p.ex. dans les piles de tes jouets). L’ électrolyte est une substance qui peut conduire l’électricité en permettant le mouvement des ions. Un ion est comme un petit morceau d’électricité qui se promène dans l’air. C’est comme si les atomes jouaient à cache-cache avec leurs électrons. Il faut que les ions soient mobiles pour qu’il y ait de l’électricité.

Lorsque tu mets une pile dans un jouet, un courant électrique commence à circuler. Cela se produit parce que l’électrode positive veut attirer les électrons qui sont à l’électrode négative. L’électrolyte aide les électrons à se déplacer de la négative vers la positive. C’est ce mouvement d’électrons qui crée le courant électrique. Et voilà, l’énergie est libérée !

Les piles rechargeables fonctionnent de la même manière, mais elles ont un super pouvoir : on peut les remplir à nouveau d’énergie ! Cela signifie que lorsque leur énergie est épuisée, tu peux les connecter à une source d’énergie (comme une prise électrique) et les électrons seront forcés de retourner à l’électrode négative. Ensuite, la pile est prête à être réutilisée ! C’est comme si tu remplissais à nouveau une bouteille d’eau vide achetée remplie dans le commerce.

L’histoire des piles

La toute première pile a été inventée par un scientifique italien nommé Alessandro Volta en 1800. Il a empilé des disques de cuivre et de zinc séparés par du carton mouillé à l’aide d’eau salée. Cette pile était appelée la pile voltaïque. C’était la première fois que quelqu’un créait une source continue de courant électrique.

Avec le temps, les piles sont devenues plus petites et plus efficaces. En 1859, le physicien français Gaston Planté a inventé la première pile rechargeable. C’était une grande avancée, car cela signifiait que l’énergie pouvait être réutilisée !

Les piles et l’environnement

Les piles peuvent être dangereuses pour l’environnement car elles contiennent des produits chimiques nocifs. Si elles sont jetées dans la nature, ces produits chimiques peuvent se retrouver dans le sol ou l’eau, nuisant aux plantes et aux animaux.

C’est pourquoi il est important de ne jamais jeter les piles à la poubelle. Elles doivent être recyclées de manière appropriée. De nombreux magasins et écoles ont des boîtes spéciales pour recueillir les piles usagées. Tu peux également les ramener au centre de recyclage le plus proche. En les recyclant, nous aidons à protéger notre belle planète! De plus, la fabrication des piles nécessite l’extraction de minéraux précieux de la terre, ce qui peut causer des dommages environnementaux.

Par exemple, le lithium, un élément clé des batteries rechargeables, est souvent extrait en utilisant une méthode qui nécessite beaucoup d’eau et peut contaminer les sources d’eau locales.

C’est pourquoi il est si important de recycler les piles et d’utiliser des piles rechargeables lorsque c’est possible. En faisant cela, tu peux aider à réduire la demande de ces minéraux précieux et protéger notre environnement pour les générations futures.

L’expérience du citron-pile

Pour construire et voir fonctionner une pile au citron, il te faut :

• 3 citrons (jaunes ou verts)
• 3 pièces de 2 centimes d’euros (le cuivre est un conducteur d’électricité)
• 3 vis zinguées (aussi appelées vis galvanisées)
• 4 fils électriques, de préférence avec des pinces crocodile aux deux extrémités (deux rouges, deux noirs), cela fonctionne également sans pinces
• une diode électroluminescente (à récupérer sur n’importe quelle guirlande lumineuse de Noël par exemple)
• un petit couteau
• des petites étiquettes autocollantes

Tu trouveras les vis galvanisées, le fil électrique ainsi que les diodes dans n’importe quel magasin de bricolage. Veille, avant l’installation, à ce que les pièces de monnaie et les vis soient bien brillantes. Si ce n’est pas le cas, frotte-les avec un peu de papier abrasif.

Les étapes

1. Tout d’abord, malaxe ou masse les citrons afin de libérer le jus à l’intérieur des fruits, la pile sera plus performante. Dans chaque citron, visse une vis et, à quelques centimètres, incise à l’aide du couteau le fruit pour y insérer à moitié une pièce de 2 centimes.
2. Ça y est, la pile est prête, il ne reste plus qu’à relier les citrons entre eux pour lui donner plus de puissance. Les pièces font office de bornes positives (cathodes) et les vis, de bornes négatives (anodes)
3. Puis, avec les fils électriques et les pinces, relie ensemble les trois piles au citron, de façon à ce que la vis du premier citron soit reliée à la pièce du deuxième citron et ainsi de suite. (voir schéma)
4. Fixe enfin les fils et les pinces à la première pièce et à la dernière vis. Pour finir, inscris « + » sur l’étiquette de la pince attachée à la première pièce et « – » sur l’étiquette de la pince attachée à la dernière vis. Ainsi, la pile au citron dispose d’une borne positive (+) et d’une borne négative (-).
5. Pour vérifier son fonctionnement, tu peux la brancher à une diode électroluminescente qui consomme très peu de courant mais brille peu. Afin de voir le résultat, mets-toi dans une pièce sombre.