PILHAS E BATERIAS

Diferenças de Pilhas x Baterias

Teoria eletroquímica

Descartes

Conteúdos envolvidos

Experimentos

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.

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.

PR

OBLEMA

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.

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.

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.

Uma pilha comum contém pelo menos três metais pesados: ZincoChumboManganês

As pilhas e baterias possuem ainda elementos químicos perigosos, como o cádmio, cloreto de amônia e negro de acetileno.

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.

A tabela ao lado classifica descarte de alguns tipos de pilhas e baterias

segundo a resolução

CONAMA 257/99.