Qual a origem das pilhas e baterias que alimentam suas ferramentas?

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As pilhas e baterias estão constantemente presentes em nosso dia a dia. Elas estão por toda à parte: nos controles remotos, nos celulares, nas ferramentas elétricas e em vários outros utensílios. Sem elas não poderíamos executar muitas das atividades que estamos acostumados a fazer!

Os dois componentes nada mais são do que forças eletromotrizes e geradores de tensão e energia.

Podemos distinguir as pilhas e baterias como sistemas que através de reações e conversões químicas, transformam-se em geração de energia elétrica de maneira espontânea.

Amontoado de pilhas nas cores amarelas, brancas, pretas e vermelhas.
As pilhas são utilizadas em controles e outros objetos.

Apesar de conhecer os tipos de pilhas e baterias e de entender a sua forma de funcionamento, você sabe como elas foram desenvolvidas? Quais foram os seus aperfeiçoamentos ao longo dos anos? Como elas evoluíram até chegar em nossas casas? Não?

Se você quer respostas para essas perguntas, acompanhe abaixo a linha do tempo!

Linha do tempo:

1. Eletricidade Animal (1786) 

Em 1786, o anatomista Luigi Galvani dedicou-se aos estudos do que agora entendemos ser a base elétrica dos impulsos nervosos.

Estudo de eletricidade animal por Luigi Galvani, mostrando que o zinco e o cobre fazem a rã, já morta, se mexer.
Estudo sobre eletricidade animal por Luigi Galvani.

Depois de dissecar uma rã e deixá-la na mesa de seu laboratório próximo a um gerador eletrostático, notou que mesmo o animal já estando morto, ainda sofria impulsos nervosos quando tocado com um bisturi.

Desta forma, concluiu que os músculos sofriam contrações quando dois metais diferentes entravam em contato com o corpo.

Ele acreditava que os músculos da rã eram os verdadeiros responsáveis pelo armazenamento da energia e que os metais seriam apenas os instrumentos condutores.

À partir de suas declarações, surgiu o termo “Eletricidade Animal” e mesmo a sua teoria estando errada, Luigi é o responsável pela produção da corrente elétrica, princípio de funcionamento de uma pilha elétrica.

2. Pilha de Volta (1798)

Alessandro Volta dedicou-se aos estudos da “Eletricidade Animal”, pois não concordava com as contestações feitas por Galvani.

Para provar que Luigi estava errado, Volta repetiu todos os experimentos realizados por ele para encontrar a teoria correta.

A pilha de volta é composta por terminal positivo e negativo, disco de prata ou cobre, cartão ou tecido e disco de zinco.
Pilha de volta desenvolvida por Alessandro Volta.

Ele desenvolveu a hipótese de que a eletricidade externa era gerada à partir do contato entre dois tipos de metais, argumentando que os músculos da rã funcionavam somente como um detector de potenciais elétricos externos e quando em contato com o mesmo metal, os músculos não se contraiam.

Posteriormente, Volta elaborou a primeira pilha elétrica, ganhando o nome de “Pilha de Volta” ou “Pilha Voltaica”, descobrindo o primeiro método prático de geração de eletricidade através de processos químicos.

Sua pilha foi a primeira “bateria de célula molhada” que produziu uma corrente de confiança estável de eletricidade.

Além de suas descobertas brilhantes, Alessandro Volta foi homenageado recebendo o nome de “volt” à unidade para o potencial e tensão elétrica.

3. Pilha de Daniell (1836)

Pilha de Daniell desenvolvida por John Frederic Daniell.
Pilha de Daniell desenvolvida por John Daniell.

Em 1836, o químico inglês John Frederic Daniell aperfeiçoou a produção de Volta, já que a pilha voltaica não era capaz de fornecer corrente elétrica durante um longo período de tempo.

Através de seus experimentos, descobriu que a pilha seria mais eficiente se fossem utilizados eletrodos e um eletrólito de em vez de um só: sulfato de cobre e sulfato de zinco.

Sua invenção produziu cerca de 1,1 volts e era muito utilizada em telégrafos e telefones da época.

A pilha de grove foi desenvolvida por William Robert Grove.
Pilha de Grove.

4. Pilha de grove (1839)

O físico William Robert Grove desenvolveu a primeira célula de combustível.

Sua pilha continha alta corrente elétrica, com praticamente o dobro de tensão da Pilha de Daniell. Por esse motivo, transformou-se na fonte de energia favorita da rede americana de telégrafos.

5. Bateria de chumbo ácido (1860)

Gaston Planté produziu a bateria de chumbo-ácido, a primeira bateria recarregável da história.

A bateria de chumbo ácida foi criada por Gaston Planté.
Bateria de chumbo ácido desenvolvida por Gaston Planté.

Esses tipos de baterias eram conjuntos de acumuladores elétricos recarregáveis, construídos e utilizados com o objetivo de receber, armazenar e liberar energia elétrica por meio de reações químicas.

Atualmente as baterias são utilizadas, principalmente, como fonte de energia em automóveis, como bateria de arranque e iluminação.

6. Pilha seca de Leclanché (1866)

A pilha seca foi desenvolvida por Leclanché em 1866.
Pilha seca fabricada por Leclanché.

A Pilha Seca de Leclanché recebeu a denominação de “seca” para diferenciá-la das demais pilhas já criadas, pois até então, só existiam pilhas que utilizavam recipientes com soluções líquidas, como a Pilha de Daniell e a de Grove, por exemplo.

Essa pilha é a mais conhecida hoje em dia! Além de ser a mais barata do mercado, ela é compatível em lanternas, equipamentos portáteis, rádios, aparelhos elétricos como brinquedos, gravadores, entre diversos outros.

7. Pilha de níquel cádmio (1899)

A pilha de níquel-cádmio foi fabricada por Waldemar Jungner.
Pilha de níquel cádmio elaborada por Waldemar
Jungner.

Waldemar Jungner foi o pioneiro da pilha/baterias de níquel cádmio, sendo a principal base das primeiras pilhas recarregáveis portáteis. Muito conhecida por possuir o efeito de vício das baterias, o efeito memória.

Por serem portáteis, foram utilizadas em diversificados tipos de aparelhos e foram fabricadas em dois tipos: as recarregáveis e as não-recarregáveis. Sendo a primeira pilha alcalina da história!

8. Bateria íon lítio (1970)

A bateria de íon lítio foi criada em 1970 e passaram por diversas alterações.
Bateria de íon lítio.

Em 1970 as baterias/pilhas de íons de lítio chegaram ao mercado. Hoje em dia elas são utilizadas em larga escala, principalmente em equipamentos eletrônicos, sendo a melhor opção para dispositivos portáteis, como telefones e notebooks.

O lítio é o elemento-base dos principais modelos de baterias presentes no mercado por ser muito mais leve em relação aos outros metais conhecidos, além de possuir melhor potência eletroquímico, maior densidade de energia, baixo peso e prejudicar menos o meio ambiente. Combinação perfeita para a utilização em dispositivos portáteis.

As novas baterias

Apesar de tantas inovações, cientistas espalhados por todo o mundo buscam desenvolver melhorias para solucionar todos os problemas decorrentes das baterias, principalmente daquelas que são instaladas em celulares, por exemplo.

O Instituto de Pesquisas Toyota da América do Norte trabalha no desenvolvimento de baterias à base de magnésio que podem causar maior densidade e baixo custo, prolongando ainda mais sua vida útil. Os estudos e as pesquisas ainda estão em fase de testes.

Outra equipe que visa estudar sobre as baterias, é a Universidade Americana de Drexel. Desenvolvendo uma bateria com material supercondutor para poderem ser recarregadas em questão de segundos. Sendo a solução perfeita para resolver os problemas dos veículos elétricos.

Agora você conhece um pouquinho mais sobre a cronologia e as evoluções das pilhas e baterias. Achou interessante?

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