domingo, 1 de maio de 2011

Curiosidades : Pilha

Todo mundo já usou uma pilha, seja para ouvir uma música nos seu Ipod ou falar no celular, mas você sabe como ela funciona? E como ela foi inventada?

Bom, para começar, vamos contar a História da pilha:

Experiências com eletrecidade que contribuíram para a descoberta do que é a pilha hoje começaram por volta de 1786, quando o médico italiano Luigi Galvani observou que ao conectar um fio de cobre na glândula espinal de uma râ morta e encostar as patas e o fio num disco de metal, estas patas se mexiam.
Luigi concluiu que o fato observado tratava-se de algum tipo de impulso pós morte.

Mais tarde em 1800, o fisico italiano Alessandro Volta, analisando estes dados, concluiu que poderia reproduzir estas condiçoes de maneira sintética: Construiu um cilindro metálico, e dentro dele colocou discos de cobre e de zinco, entremeados por feutro e embebídos em ácido acético e percebeu que sua invenção gerava uma corrente elétrica.
Estava feita aí a 1ª pilha.

Em 1801 Napoleão Bonaparte assiste a demonstração de Volta e o congratu-la.
Mais tarde Volta é homenageado pela comunidade científica quando a unidade de potencial elétrico é denominada Volt (sim, por isso que o volta lá de cima está em negrito).

Depois de estudos em cima do material de Volta, o químici inglês William Cruickshank deu o primeiro passo para tornar possível a comercialização da pilha: Dezenvolve a primeira pilha à base de zinco e cobre no ano de 1802

Depois de impressionantes 34 anos de pesquisa, o inglês John Frederic Daniell em 1836, cria uma pilha com uma placa de zinco imersa em ácido sulfúrico e outra de cobre em sulfato de cobre.
Esta pilha era na época usada para alimentar os telégrafos.

Em 1866 o engenheiro francês George Leclanché cria uma pilha de zinco e carbono em uma solução liquida.20 anos mais tarde, esta solução foi substituída por uma pasta úmida pelo alamão Carl Gassner.

Em 1899 a 1ª pilha recarregável ne níquel-cádmio foi inventada pelo sueco Waldemar Jungner.A partir dele é que começaram as pesquisas que se dezenvolveram para criar as baterias que usamos em laptops ou celulares.

Quem pensa que Thomas Edson só inventou a lâmpada está muito enganado.Em 1901 ele inventou as pilhas alcalinas, feitas com hidróxido de potassio e zinco poroso.Sua pilha iluminou trens, barcos e minas.

Infelizmente, é durante os períodos de guerra em que a ciência se masi se dezenvolve.
Na 2ª guerra (1939-1945) Samuel Ruben, o fundador da empresa "Duracel" (voçê sabia? eu também não)
inventou as pilhas de mercúrio.
Estas pilhas eram boas porque se adaptavam à climas quentes, como o da África e do pacífico - sul, lugares estes que a de zinco e carbono não surtia efeito

Finalmente na década de 60 o canadense Lewis Urry conseguiu miniaturizar o esperimento de edison, e criou uma "Energyzer", um dispositivo paro o uso em quipamentos que nescesitavam de descargas rápidas e duradouras de energia, como brinquedos e aparelhos portáteis

Nos anos 2000, foi determinado que as pilhas deveriam ser retornadas aos fabricantes, mas a estatística mostra que mais de 30% destas pilha são do mercado pirata e menos de 1% do total destas pilhas é reciclado.

Atualmente, com os problemas ambientais encaramos o grande desafio de produzir pilha mais eficientes e menos poluentes

Legal, agora que sabemos como foi criada a pilha alcalina (que é a que uzamos atualmente) vamos entender como ela funciona.





A pilha alcalina é composta de um ânodo de zinco poroso imerso em uma solução (mistura eletrolítica) alcalina (pH~14) de hidróxido de potássio ou de hidróxido de sódio (bases), e de um cátodo de dióxido de manganês compactado, envoltos por uma capa de aço niquelado, além de um separador feito de papel e de um isolante de nylon.
Apesar de a pilha comum e a alcalina serem ambas compostas de dióxido de manganês e zinco, o processo de fabricação é diferenciado: na pilha comum, a mistura eletrolítica é de cloreto de amônio(sal ácido) e o zincoé o envoltório do mecanismo — na alcalina, o zinco ocupa o centro da pilha

Estas pilhas dão voltagem de 1,5 V, e não são recarregáveis. Comparando-as com as pilhas secas comuns, as alcalinas são mais caras, mantêm a voltagem constante por mais tempo e duram cinco vezes mais. Isso ocorre porque o hidróxido de sódio ou potássio é melhor condutor eletrolítico, e o meio básico faz com que o eletrodo de zinco sofra um desgaste mais lento comparado com as pilhas comuns que possuem um caráter ácido.

Até 1989, a típica pilha alcalina continha mais de 1% de mercúrio. O mercúrio (juntamente com o chumbo, cobre, zinco, lítio, cádmio, níquel e manganês) é considerado um metal perigoso à saúde humana e ao meio ambiente. Em altos teores, o mercúrio pode prejudicar o cérebro, o fígado, o desenvolvimento de fetos, e causar vários distúrbios neuropsiquiátricos. Mas em 1990, pelo menos três grandes fabricantes de pilhas domésticas começaram a fabricar e vender pilhas com percentagens de mercúrio inferiores a 0,025%.


Os fabricantes já desenvolveram pesquisas e tecnologias para controlar e reduzir o número de poluentes nas pilhas alcalinas. E como não oferecem risco à saúde e nem ao meio ambiente, depois de esgotadas elas podem ser dispostas junto com os resíduos domiciliares. Portanto, essas pilhas não precisam ser recolhidas e nem depositadas em aterros especiais.

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