OUTROS TIPOS DE PILHAS OU BATERIAS
Atualmente há um grande interesse em
pesquisas para a obtenção de novos tipos de pilhas ou baterias, em virtude do
emprego, cada vez maior destes dispositivos em um número muito grande de
aparelhos cujo funcionamento é baseado na energia elétrica. Em circuitos diversos,
de relógios rádios, calculadoras, brinquedos etc., como você saber , as pilhas ou baterias são usadas com
enorme frequência . Nos circuitos eletrônicos, geralmente miniaturizados, são
necessários pilhas também de pequenas dimensões e em outros usos específicos (
automóvel elétrico , aparelhos portáteis de comunicação etc.) são exigidos
tipos específicos de bateiras, capazes de fornecer correntes de maior
intensidade e duração . Assim, grandes esforços vêm sendo desenvolvidos pela
ciência e pela tecnologia modernas para atender essa grande demanda.
De maneira geral, as baterias são
classificadas em duas categorias: as
baterias primarias, que após seu uso
por um certo tempo se descarregam e são descartadas, e as baterias secundarias, que podem ser carregadas algumas vezes, o que as tornas mais
econômicas. Ambas fornecem uma energia de preço muito elevado do que se pode obter nas tomadas de nossas casas,
produzida nas grandes usinas e distribuída comercialmente. A energia elétrica obtida
por meio de uma pulha primária comum pode custar até cerca de 10 dólares por KWh
, enquanto esta mesma quantidade de energia pode ser obtida de uma usina hidrelétrica
por apenas 1 centavos de dólar. Apesar disto, a praticidade que as pilhas e
baterias propiciam conduz em nosso cotidiano.
Os tipos de baterias mais usadas
universalmente: as pilhas secas e as baterias de automóveis, certamente aquelas
que são produzidas industrialmente em maior escala em todo o mundo. Muito
outros tipos vêm, entretanto, sendo pesquisados, apresentando características
próprias que as tornam adequadas a determinados objetivos. Analisarmos a seguir
destes tipos.
Pilhas
alcalinas: Nestas pilhas , ao
contrário do que ocorre com as pilhas secas de zinco-carbono e com as baterias
de chumbo, o eletrólito não é ácido, sendo constituído por um por um hidróxido
( álcali) , que apresenta a vantagem de ser menos corrosivo. São encontradas
tanto em versão seca, como com eletrólito aquoso, O eletrólito alcalino
apresenta geralmente menor resistência elétrica, possibilitando, então, o
fornecimento de corrente de maior intensidade
por essas pilhas. Um modelo muito difundido, conhecido como bateria de
níquel-cádmio, utiliza eletrodos destes materiais, envolvido em solução de
hidróxido de potássio, Sua vantagem é ser bem mais leve e apresentar maior
duração do que as baterias de chumbo. Outro
tipo, tendo como eletrodo a prata e o zinco e, ainda, o hidróxido de potássio
como eletrólito, é bastante usado por possuir uma levada ralação entre a
energia que ela pode fornecer e o seu peso, ou quanto a iluminação que ela deve
propiciar é mais importante do que o custo de energia. As pilhas alcalinas
secas de mercúrio, apesar de apresenta tem preço elevado em comparação com
outros tipos de pilhas secas, são muito empregadas, pois mesmo em versões em
forma de pequenos discos ( ou botões) são capazes de sustenta correntes
elevadas e de grande duração, relativamente ao se tamanho e peso. São então
usadas em aparelhos que requerem estas características, tais como flasbes e aparelhos corretivos de audição. Recomenda-se não abrir este tipo de pilha,
pois o óxido de mercúrio que forma em ser funcionamento é altamente tóxico.
Pilhas
solares: A luz solar que chega à
Terra também pode ser usada para
obtenção direta de energia elétrica, por meio de dispositivos denominados pilhas ou baterias solares . Elas são
constituídas com materiais semicondutores, como o silício e o germânio, aos
quais já nos referimos. Conforme,
introduzindo pequenas impurezas nestes materiais é possível obter dois tipos de
semicondutores. Quando a luz solar ( ou de qualquer outra fonte) atinge essa
junção, verifica-se que ocorre uma
separação de cargas , de tal modo que a placa se comporta como o pólo positivo
da pilha e a outra placa, como pólo
negativo. Portanto, enquanto houver
indecência de luz, este dispositivo é capaz de fornecer uma corrente a um
circuito externo. Como esta corrente apresenta geralmente pequena intensidade,
a pilha solar é usada para alimentar certos circuitos eletrônicos, cujo
funcionamento demanda pequena quantidade de energia , como calculadoras e
relógios de pulso. Em outros usos, nos quais há necessidade de correntes mais
intensas, são associadas várias células básicas. Desta maneira, elas são
largamente empregadas em satélites artificiais, foguetes sem tripulação e até
mesmo para acionar motores, na qual vemos baterias solares sendo usadas para acionar uma bomba
d´água em Mali, na África Ocidental.
Pilhas
nucleares : O funcionamento dessas pilhas tem por base a radioatividade de
alguns elementos que emitem elétron espontaneamente ( radiação β, como você provavelmente
já ouvi falar). Uma pilha nuclear pode funcionar: o cilindro interno constituído
por substancia radioativa, emite elétrons, adquirindo, portanto carga positiva;
os elétrons emitidos são captados pelo cilindro metálico externo, o qual fica negativo.
Temos , então uma pilha elétrica na qual o pólo positivo é o elemento radioativos
e o pólo negativo é o cilindro metálico externo. È possível, com esta pilha ,
obter uma tensão superior a 10.000 V, mas a corrente que ela é capaz de gerar é
extremamente pequena ( apenas alguns microampères ). Até o presente momento, a
pilha nuclear não possui nenhum uso
prático ou comercial.
Muitos tipos de pilhas e baterias
vêm sendo pesquisados com objetivo de comunicação em áreas de difícil acesso,
em aplicações militares, vôos espaciais etc., quando o preço da energia não é
fator determinante, em virtude da dificuldade de sua obtenção a partir de
outras fontes.
Fonte: Luiz, Antônio Máximo Ribeiro da, Beatriz Alvarenga Álvares, Física vol 3- São Paulo;Scpione,2006
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