domingo, 17 de abril de 2011
PILHAS
IntroduçãoA pilha é por definição uma fonte de energia portátil, tratando-se de um dispositivo que a partir das reações de óxido-redução converte energia química em energia eléctrica.
É composta por dois electrodos metálicos; ânodo (negativo) e cátodo (positivo) e um electrólito ( a solução) que envolve ambos.
Os materiais utilizados para estes componentes são diversos e é pela escolha dos mesmos, que resultam pilhas com diferentes caracteristicas técnicas.
Uma descrição do processo de fabrico pode ser observada nesta animação, cortesia do conceituado fabricante Rayovac.
A primeira pilha surge em 1800 pela mão do fisico italiano Alessandro Volta sendo constituída por chapas em forma de moeda em cobre e zinco (os electrodos), empilhadas alternativamente e separadas por discos em feltro embebidos em solução aquosa de ácido sulfúrico (o electrólito) - fica conhecida como a pilha de Volta.
A tecnologia que daria lugar á banal pilha seca dos nossos dias é inventada em 1866 pelo francês George Leclanché. O electrólito na pilha de Leclanché é uma solução aquosa de cloreto de amónio, sendo o eléctrodo positivo constituído por uma barra de grafite colocado dentro de um vaso poroso contendo no seu interior uma massa formada por uma mistura de pó de carvão e dióxido de magnésio. O eléctrodo negativo é uma vareta de zinco.
As actuais pilhas secas são constituidas por um involucro de zinco - o anodo, e um electrodo central de grafite envolto por uma pasta de dióxido de manganês - o cátodo. Á volta do dióxido de manganês encontra-se o electrólito formado por uma pasta de cloreto de amónio e cloreto de zinco em gel.
O nome de pilha seca advém do facto de antes da descoberta de Leclanché as pilhas utilizarem recipientes com soluções aquosas, como a pilha de Daniell.
Desde esse tempo e até aos nossos dias muitos outros modelos surgiram tendo sempre em mente um melhor desempenho, melhores caracteristicas e adaptação ás necessidades emergentes.
Importa contudo, distinguir dois tipos básicos de pilhas - pilha primária (não recarregável) e pilha secundária ou acumulador.
Ambas têm o mesmo principio de funcionamento - transformação de energia química em eléctrica mas na secundária o processo pode ser revertido, i.e. pode ser recarregada.
Na pilha primária a reacção química acaba por destruir um dos electrodos, normalmente o negativo.
Á pilha secundária é mais comum chamar de bateria.
Os acumuladores (baterias) também se subsividem em vários tipos e são também seus inventores nomes conhecidos da ciência.
O primeiro acumulador de todos (1860) é o de Gaston Planté no qual os electrodos são duas placas de chumbo mergulhados num electrólito de ácido sulfúrico diluído (curiosamente esta estrutura ainda é utilizada nos nossos dias).
Edison é o inventor do acumulador de niquel-ferro NiFe (os metais dos electrodos) recorrendo a uma solução de hidróxido de potássio para o electrólito. Uma variante deste ultimo é o acumulador de niquel-cádmio (NiCad).
Ao primeiro (Planté) pode chamar-se acumulador ácido enquanto que os ultimos ficaram conhecidos como acumuladores alcalinos.
Os alcalinos apresentam uma maior robustez, menor peso e ainda uma curva de descarga melhorada.
Tipos de pilhasSão os elementos químicos constituintes das pilhas que definem as caracteristicas e muitas vezes, o nome genérico pelo qual são conhecidas.
No caso das pilhas recarregáveis/baterias (ou acumuladores) os principais conjuntos electroquímicos são:
NiCad :: níquel-cádmio (1,2 V p/elemento)
NiMH :: níquel-metal-hidreto (1,2 V p/elemento)
Chumbo-ácido (2 V p/elemento)
Iões de litio (3,6 V p/elemento)
sendo este último o que melhor desempenho apresenta, face á elevada densidade de energia conseguida com esta tecnologia.
Não devemos esquecer que o processo de carga/descarga de um acumulador, é algo que também tem limites e tipicamente pode ser repetido mais ou menos 1000 vezes.
eciclagemCom a reciclagem é possível recapturar alguns dos materiais constituintes das pilhas como p.ex. aço, carbono, zinco e lítio e utilizá-los de novo em processos produtivos.
Trata-se de uma dupla vantagem pois permite poupança de recursos naturais e evita-se contaminação de solos e águas - previne-se portanto o risco de poluição ambiente.
O único local seguro para colocar as suas pilhas gastas ou em fim de vida, é sem dúvida nos pilhões que fazem parte integrante dos restantes ecopontos distribuidos pelos serviços da sua Câmara Municipal.
É possível encontrar também pontos de recolha em supermercados, lojas de electrónica e em grandes superficies comerciais.
Em alternativa, entregue as suas pilhas velhas nos locais onde habitualmente as adquire.
Depois de recolhidas são manipuladas por empresas de residuos certificadas que separam e tratam as diferentes partes contituintes das pilhas.
É composta por dois electrodos metálicos; ânodo (negativo) e cátodo (positivo) e um electrólito ( a solução) que envolve ambos.
Os materiais utilizados para estes componentes são diversos e é pela escolha dos mesmos, que resultam pilhas com diferentes caracteristicas técnicas.
Uma descrição do processo de fabrico pode ser observada nesta animação, cortesia do conceituado fabricante Rayovac.
A primeira pilha surge em 1800 pela mão do fisico italiano Alessandro Volta sendo constituída por chapas em forma de moeda em cobre e zinco (os electrodos), empilhadas alternativamente e separadas por discos em feltro embebidos em solução aquosa de ácido sulfúrico (o electrólito) - fica conhecida como a pilha de Volta.
A tecnologia que daria lugar á banal pilha seca dos nossos dias é inventada em 1866 pelo francês George Leclanché. O electrólito na pilha de Leclanché é uma solução aquosa de cloreto de amónio, sendo o eléctrodo positivo constituído por uma barra de grafite colocado dentro de um vaso poroso contendo no seu interior uma massa formada por uma mistura de pó de carvão e dióxido de magnésio. O eléctrodo negativo é uma vareta de zinco.
As actuais pilhas secas são constituidas por um involucro de zinco - o anodo, e um electrodo central de grafite envolto por uma pasta de dióxido de manganês - o cátodo. Á volta do dióxido de manganês encontra-se o electrólito formado por uma pasta de cloreto de amónio e cloreto de zinco em gel.
O nome de pilha seca advém do facto de antes da descoberta de Leclanché as pilhas utilizarem recipientes com soluções aquosas, como a pilha de Daniell.
Desde esse tempo e até aos nossos dias muitos outros modelos surgiram tendo sempre em mente um melhor desempenho, melhores caracteristicas e adaptação ás necessidades emergentes.
Importa contudo, distinguir dois tipos básicos de pilhas - pilha primária (não recarregável) e pilha secundária ou acumulador.
Ambas têm o mesmo principio de funcionamento - transformação de energia química em eléctrica mas na secundária o processo pode ser revertido, i.e. pode ser recarregada.
Na pilha primária a reacção química acaba por destruir um dos electrodos, normalmente o negativo.
Á pilha secundária é mais comum chamar de bateria.
Os acumuladores (baterias) também se subsividem em vários tipos e são também seus inventores nomes conhecidos da ciência.
O primeiro acumulador de todos (1860) é o de Gaston Planté no qual os electrodos são duas placas de chumbo mergulhados num electrólito de ácido sulfúrico diluído (curiosamente esta estrutura ainda é utilizada nos nossos dias).
Edison é o inventor do acumulador de niquel-ferro NiFe (os metais dos electrodos) recorrendo a uma solução de hidróxido de potássio para o electrólito. Uma variante deste ultimo é o acumulador de niquel-cádmio (NiCad).
Ao primeiro (Planté) pode chamar-se acumulador ácido enquanto que os ultimos ficaram conhecidos como acumuladores alcalinos.
Os alcalinos apresentam uma maior robustez, menor peso e ainda uma curva de descarga melhorada.
Tipos de pilhasSão os elementos químicos constituintes das pilhas que definem as caracteristicas e muitas vezes, o nome genérico pelo qual são conhecidas.
No caso das pilhas recarregáveis/baterias (ou acumuladores) os principais conjuntos electroquímicos são:
NiCad :: níquel-cádmio (1,2 V p/elemento)
NiMH :: níquel-metal-hidreto (1,2 V p/elemento)
Chumbo-ácido (2 V p/elemento)
Iões de litio (3,6 V p/elemento)
sendo este último o que melhor desempenho apresenta, face á elevada densidade de energia conseguida com esta tecnologia.
Não devemos esquecer que o processo de carga/descarga de um acumulador, é algo que também tem limites e tipicamente pode ser repetido mais ou menos 1000 vezes.
eciclagemCom a reciclagem é possível recapturar alguns dos materiais constituintes das pilhas como p.ex. aço, carbono, zinco e lítio e utilizá-los de novo em processos produtivos.
Trata-se de uma dupla vantagem pois permite poupança de recursos naturais e evita-se contaminação de solos e águas - previne-se portanto o risco de poluição ambiente.
O único local seguro para colocar as suas pilhas gastas ou em fim de vida, é sem dúvida nos pilhões que fazem parte integrante dos restantes ecopontos distribuidos pelos serviços da sua Câmara Municipal.
É possível encontrar também pontos de recolha em supermercados, lojas de electrónica e em grandes superficies comerciais.
Em alternativa, entregue as suas pilhas velhas nos locais onde habitualmente as adquire.
Depois de recolhidas são manipuladas por empresas de residuos certificadas que separam e tratam as diferentes partes contituintes das pilhas.
NUNCA deite pilhas no lixo comum.
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