PILHAS E BATERIAS

Diferenças de Pilhas x Baterias Teoria eletroquímica Descartes Conteúdos envolvidos Experimentos

Transforma energia química em energia elétrica. Pilhas e baterias = mini usina portátil Transforma energia química em energia elétrica. Tem várias formas (cilíndricas, retangulares, botões, etc) conforme a finalidade a que se destinam. Possuem substâncias químicas que, quando reagem entre si, produzem energia elétrica, ou seja, fazem funcionar o radinho, o relógio, o celular, o brinquedo, etc.

O que é uma pilha? A pilha é uma fonte portátil de energia que é composta de três itens básicos: um ânodo, um cátodo e um eletrólito. Estes três componentes podem ser feitos de muitos materiais diferentes e também podem ser combinados de várias formas. A escolha do material a ser usado, o tipo, e a qualidade destes materiais são importantes para determinar os níveis de energia e de desempenho da pilha.

Ânodo = local onde ocorre oxidação Cátodo = local onde ocorre redução Tipo de reação A medida que a lâmpada recebe energia da pilha, os elétrons começam a fluir do ânodo, através da conexão externa da lâmpada, e chegam ao cátodo. Zn(s) →Zn2+ + 2e– (reação anódica) Cu2+ + 2e– →Cu(s) (reação catódica) Logo, Ânodo = local onde ocorre oxidação Cátodo = local onde ocorre redução Ânodo : Zn (s) →Zn2+ + 2 e– Cátodo : 2 e– + Cu2+ →Cu(s) Reação Global da Célula: Zn(s) + Cu2+ →Zn2+ + Cu(s)

Conforme a utilização da pilha, a sua voltagem diminui, já que o ânodo e o cátodo fazem trocas eletroquímicas; Esta troca de energia continuará até que o ânodo não possa liberar elétrons e o cátodo não possa recebê-los; Uma vez que a pilha atinge este estado, a lâmpada não acenderá mais; O tempo de duração de uma pilha depende de vários fatores: o tamanho da pilha, o consumo de energia da lâmpada ou de qualquer outro aparelho e quanto tempo usa-se a pilha.

As pilhas dividem-se em 2 tipos principais: PRIMÁRIAS – são aquelas de uso descartável, que não aceitam recarga. Dos vários tipos existentes as mais comuns são as de zinco-carvão (baratas e de baixa capacidade) e as alcalinas, custam mais caro, pois, apresentam uma durabilidade maior. SECUNDÁRIAS – são as que podem ser recarregadas.

Pilhas Primárias

Interior de uma Pilha Seca

Interior de uma Pilha Seca

Pilhas Primárias

Secundárias Pilhas Ni-Cd O primeiro tipo de pilha recarregável que apareceu nas aplicações domésticas foram as chamadas Níquel-Cádmio, ou NiCd. Este nome obviamente deriva das matérias-primas usadas em sua confecção. Estas pilhas são bastante robustas e de baixa resistência interna, portanto capazes de oferecer elevadas correntes. Em contrapartida não apresentam grande capacidade (para os padrões atuais) e tem uma limitação de cerca de 500 ciclos de carga/descarga.

Secundárias Pilhas Ni-mAh São pilhas de Níquel-Metal -hidreto. É a geração atual, com sensíveis vantagens sobre a Ni-Cd, como: * Maior capacidade * Maior quantidade de ciclos de carga descarga (os fabricantes afirmam ser de aproximadamente 1000 se a pilha for corretamente utilizada).

Secundárias Pilhas Li-íon Pilhas de Li-íon são sem dúvida a melhor tecnologia disponível hoje na eletrônica de consumo. Porém, são relativamente caras e sua aplicação está limitada a baterias em formatos específicos para cada aplicação. É muito raro encontrá-las nos tamanhos padrões como C, AA, AAA. Bastante usada como bateria para notebooks e pagers. Não apresentam efeito memória, ou popularmente dizendo, não “viciam”.

Características das Pilhas

Aparência inocente, mas muito perigosas! No Brasil são produzidas anualmente, segundo a Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (ABINEE), cerca de 800 milhões de pilhas, entre as chamadas secas (zinco-carbono) e alcalinas. Constituem um veneno lançado no meio ambiente diariamente por milhões de pessoas.

PROBLEMA As substâncias químicas presentes nas pilhas e baterias são ALTAMENTE TÓXICAS, e podem fazer mal a homens e animais.

ONDE ESTÁ O PERIGO? Os metais pesados possuem alto poder de disseminação e uma capacidade surpreendente de acumular-se no corpo humano e em todos os organismos vivos, os quais são incapazes de metabolizá-los ou eliminá-los, o que traz sérios danos à saúde.

AS PILHAS/BATERIAS E OS METAIS PESADOS As pilhas e baterias estão no grupo de resíduos perigosos e contaminantes; Esses metais devem sofrer um tratamento especial, pois contaminam os microorganismos responsáveis pela biodegradação da porção orgânica do lixo; Podem ainda infiltrar-se no solo e em lençóis freático e, dessa forma, atingir toda a cadeia alimentar até chegar ao homem.

ficam à céu aberto => expostas ao sol, vento, chuva e umidade, O DESTINO DAS PILHAS ... LIXO COMUM E AS PILHAS ficam à céu aberto => expostas ao sol, vento, chuva e umidade, oxidam-se e rompem o invólucro de proteção. Os metais pesados + elementos químicos perigosos soltos = CONTAMINAÇÃO de todo o lixo ao redor . . . => o lençol freático pode ser atingido!!! Muitos aterros sanitários ficam próximos de rios e córregos e essas substâncias químicas tóxicas chegam à cadeia alimentar humana via irrigação da agricultura ou pela ingestão da água ou alimento contaminado.

Uma pilha comum contém pelo menos três metais pesados: As pilhas e baterias possuem ainda elementos químicos perigosos, como o cádmio, cloreto de amônia e negro de acetileno. Uma pilha comum contém pelo menos três metais pesados: Zinco Chumbo Manganês A pilha alcalina contém mercúrio.

Efeitos dos metais pesados Mercúrio ...  Distúrbios renais e neurológicos (irritabilidade, timidez e problema de memória), mutações genéticas, e alterações no metabolismo e deficiências nos órgãos sensoriais (tremores, distorções da visão e da audição). Cádmio ... Agente cancerígeno, teratogênico e pode causar danos ao sistema nervoso. Se acumula, principalmente, nos rins, fígado e nos ossos; provoca dores reumáticas e miálgicas, distúrbios metabólicos que levam à osteoporose, disfunção renal e câncer Chumbo ...  Gera perda de memória, dor de cabeça, irritabilidade, tremores musculares, lentidão de raciocínio, alucinação, anemia, depressão, insônia, paralisia, salivação, náuseas, vômitos, cólicas, perda do tônus muscular, atrofia e perturbações visuais, e hiperatividade.

Efeitos dos metais pesados Lítio: afeta o sistema nervoso central, gerando visão turva, ruídos nos ouvidos, vertigens, debilidade e tremores; Níquel: provoca dermatites, distúrbios respiratórios, gengivites, sabor metálico, “sarna de níquel”, efeitos carcinogênicos, cirrose e insuficiência renal; Zinco: provoca vômitos e diarréias; Cobalto e seus compostos: existentes na bateria de lítio, causam a “sarna do cobalto”, além de conjuntivite, bronquite e asma. Bióxido de manganês: usado nas pilhas alcalinas, provoca anemia, dores abdominais, vômitos, crises nervosas, dores de cabeça, seborréia, impotência, tremor nas mãos, perturbação emocional.

O descarte correto A partir de julho de 2000, entrou em vigor uma norma do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA - RESOLUÇÃO No. 257 DE 30 DE JUNHO DE 1999) que atribui aos fabricantes a responsabilidade sobre o material tóxico que produzem.

Verifique o que fazer com seu lixo 1. Pilhas comuns: verifique na embalagem se elas devem ou não ser devolvidas ao fabricante para serem recicladas. As pilhas alcalinas já atendem às normas de segurança e podem ser jogadas normalmente no lixo. 2. Bateria de telefone celular e telefone sem fio: as As pilhas Ni-Cd devem ser descartadas nos coletores de lixo seletivo, pois o Cádmio é um metal altamente poluente e seu uso vem sendo banido em vários países. Tudo indica que este tipo de pilha deve desaparecer.

Empresas fabricantes devem informar no manual a maneira de descarte correta. As baterias de níquel-cádmio (Ni-Cd) não devem ser jogadas no lixo e sim devolvidas ao seu fabricante. Entre em contato com o fabricante para saber como proceder. As baterias de níquel-metal-hidreto (Ni-mAh) e lítio-íon (Li-íon) podem ser jogadas no lixo. Menos poluente. Mesmo assim é recomendável descartá-las na coleta seletiva. Tudo indica que este tipo de pilha deve desaparecer.

segundo a resolução CONAMA 257/99. A tabela ao lado classifica descarte de alguns tipos de pilhas e baterias segundo a resolução CONAMA 257/99.