Tudo se Transforma, Pilhas e Baterias, Pilhas e Baterias

Era Uma Vez há muito muito tempo atrás um mundo onde a eletricidade só dava as caras de vez em quando e nunca duas vezes no mesmo lugar o tempo passou esse mundo ficou para trás e hoje poucas coisas estão tão presentes no nosso cotidiano quanto essa palavrinha de seis sílabas eletricidade olha em volta éri que coloca o mundo contemporâneo em movimento e se você duvida então tente imaginar como seria a sua vida sem ela pois é sem eletricidade você nem estaria assistindo a esse vídeo não é des estranhar então que o homem venha desenvolvendo ao

longo da história diferentes maneiras de gerar e armazenar energia elétrica para usá-la quando bem entender existem as usinas hidroelétricas as termoelétricas as usinas nucleares eólicas Solares e existem também as pilhas e baterias dispositiv Capes de transformar energia química em eletricidade ficou curioso então se liga aí que o programa tá só [Aplausos] [Música] começando embora as pilhas e baterias façam parte do nosso dia a dia dificilmente paramos para pensar em como elas funcionam ou na história por trás do seu desenvolvimento tudo bem O objetivo do programa de hoje é justamente Fazer você pensar nessas coisas mas

antes de entrar no funcionamento ou na história das pilhas é preciso explicar algumas coisas sobre a eletricidade a eletricidade é um fenômeno físico originado por cargas elétricas estáticas ou em movimento há dois tipos de cargas elétricas positivas e negativas as cargas de mesmo sinal se repelem e as de sinal diferente se atraem um átomo é considerado eletricamente neutro porque ele possui o mesmo número de elétrons possuidores de cargas negativas e prótons possuidores de cargas positivas no entanto os átomos podem ceder ou ganhar elétrons e quando isso acontece eles se ionizam e se tornam eletricamente carregados

as reações que acontece a transferência de elétrons de uma espécie para outra são chamadas de reações de oxirredução essas reações estão presentes em toda parte na nossa respiração na fotossíntese das plantas na ferrugem dos metais e em muitos outros fenômenos incluindo o funcionamento das pilhas e baterias nessa pilha aqui por exemplo existe uma diferença de potencial entre os seus dois polos isso acontece porque substâncias químicas no seu interior fazem com que o potencial elétrico do Polo positivo seja maior do que que o potencial do polo negativo é como se a pilha tivesse cheia de energia

química que só pode ser liberada quando ligamos uma extremidade a outra em algumas reações de oxiredução a transferência de elétrons ocorre internamente sem que haja aproveitamento de eletricidade mas no cas das pilhas o segredo está em criar um caminho externo para passagem da corente Elétrica fazend ISO bingo obtém-se a energia elétrica necessária para ligar rádios celulares lanternas parece feitiçaria mas é pura tecnologia e quem prestou atenção no início do programa já deve ter matado a charada quer [Música] ver existem também as pilhas e baterias dispositivos capazes de transformar energia química em eletricidade viu só uma

pilha não é um depósito de eletricidade o que ela faz é transformar um tipo de energia em outro exatamente Kika isso vale inclusive pra pila inventada pelo físico italiano Alessandro volta em 1800 o sistema de volta consistia em empilhar placas de metais de dois tipos separadas por um pano umedecido em sal ou ácido fraco como as placas não eram do mesmo metal e permaneciam em contato através de um eletrólito se criava entre elas uma diferença de potencial ou voltagem elétrica a principal aplicação prática da pilha de volta era prover a eletricidade necessária para investigações químicas

e não é para menos uma vez que os fenômenos químicos em geral envolvem elétrons o desenvolvimento da química como ciência se deve em grande parte aos avanços no conhecimento da eletricidade no entanto volta Não compreendia exatamente os princípios de funcionamento da sua pilha durante as primeiras décadas do século XIX ele e outros cientistas desenvolveram sistemas eletroquímicos a partir de métodos essencial mente empíricos ou seja eles iam aprendendo mais sobre eletricidade à medida que testavam na prática diferentes metais e eletrólitos para ver quais apresentavam as maiores voltagens essas primeiras pilhas apresentavam um sério problema como os

seus eletrodos estavam conectados a um mesmo eletrólito elas logo perdiam a eficiência isso acabava limitando as suas aplicações práticas aos Laboratórios curiosamente foi a partir das experiências em laboratório que cientistas passaram a entender a teoria por trás do funcionamento das pilhas e baterias Sabe aquela história de escrever certo por linhas tortas Pois é em 1832 Michael Faraday desenvolveu as chamadas leis da eletrólise para quem não sabe a eletrólise é um processo de separação dos elementos químicos de um composto através da aplicação de uma corrente elétrica e como a eletrólise obedece aos mesmos princípios que regem

o funcionamento de uma célula eletroquímica não demorou muito para que alguém usasse esse conhecimento na criação de pilhas mais eficientes foi isso que aconteceu 4 anos depois quando o químico inglês John Frederick Daniel inventou uma nova pilha chamada de pilha de Daniel mas que também atende pelos apelidos de pilha de gravidade ou pilha de pé de Corvo Ok a pilha de Daniel tem mais essa cara aqui e a sua principal inovação foi utilizar dois eletrólitos ao invés de apenas um funciona assim dois metais diferentes são mergulhados em soluções de seus íons por exemplo cobre em

uma solução de sulfato de cobre e Zinco em uma solução de sulfato de Zinco é utilizada também uma ponte Salina para ligar as duas soluções fechando o circuito e possibilitando a passagem controlada de ions isso garantiu que a pilha de Daniel tivesse uma vida útil muito maior do que a pilha de volta por exemplo a pilha de gravidade é uma variação da pilha de Daniel e recebe esse nome porque nelos eletrólitos são colocados diretamente um sobre o outro sem se misturarem apesar do tamanho desajeitado e do risco de vazamentos o sistema de Daniel representou uma

revolução no uso das pilhas pela primeira vez elas passaram a ser utilizadas em larga escala na sinalização de ferrovias na comunicação por Telégrafo e até para acionar campainhas Ei você está cansado de usar aquele Sininho chato para dizer que chegou em casa então cumpre já a sua maravilhosa P de Daniel e aproveite o da sua campainha prática e fcil de usar a sua pilha de Dani vem nes cin e COB met B Ok essa campainha pode ABS mas aplição pilha de Daniel como fte de eletricidade paraos é umtimo exemp de como Progress teicu Contex hisco

nesse caso a Europa do século X no auge da revolução industrial é muito difícil Separar uma coisa da outra por exemplo o aumento das cidades e do mercado consumidor impulsionou o desenvolvimento da máquina a vapor cuja produção em massa precisava ser escoada rapidamente para longas distâncias no entanto a informação deveria viajar ainda mais rápido do que os trens e o meio encontrado foi o telégrafo mas para o telégrafo funcionar era preciso uma fonte de energia elétrica e é aí que entram as pilhas e baterias para saber um pouco mais sobre a importância da eletricidade na

Revolução Industrial fomos procurar um especialista no assunto com o início do século XIX e as descobertas por exemplo da pila de volta em 1800 e depois a descoberta da corrente elétrica e o entendimento da corrente elétrica por volta de 1920 com Ampere é que você começa a controlar a eletricidade e eu tendo o controle sobre isso durante muito tempo eu poderia trabalhar né gerando por exemplo um sistema de comunicação que era fundamental na Revolução Industrial ou seja não haveria revolução industrial sem o desenvolvimento científico não por acaso vários tipos diferentes de pilha foram lançados durante

o final do século XIX É isso mesmo conheça a pilha de Grove modelo 1839 uma excelente opção para o seu Telégrafo e com voltagem maior do que a pilha de Daniel bateria de chumbo ácido a primeira bateria recarregável da história criada em 1859 por Gaston planté é muito usado hoje em dia em automóveis cansado de pilhas que derramam seus eletrólitos por aí então a pilha seca é a que você procura desde 1887 ela não recebe esse nome à toa são 1,5 V de tensão utilizando pouquíssima água tá vendo o que hoje chamamos de pilha comum

foi inventada há mais de um século no entanto a tecnologia eletroquímica não parou de se desenvolver e se o contexto econômico e sociocultural influencia o progresso científico O que será que a sociedade atual espera das pilhas na vida contemporânea o tempo se tornou um dos bens mais valiosos que existe as pessoas querem escolher como quando e onde se divertir se comunicar trabalhar e as pilhas desempenham um papel fundamental nesse sentido se você reparar bem vai ver que as pilhas e baterias mais recentes prezam pela portabilidade estão cada vez menores mais leves e duráveis exatamente e

esse é o caso da bateria de ions de lítio usada hoje em celulares laptops câmeras e outros aparelhos elicos como o potencial de redução do lítio é alto uma bateria como essa pode chegar a até 4 V de tensão por célula e funcionar por várias horas bom Depois de falar do passado e do presente chegou a vez de pensar em Como será a pilha do Futuro uma boa aposta é a chamada célula de combustível ela tem esse nome porque é possível reabastecer continuamente com seus reagentes O Curioso é que a célula de combustível não chega

a ser uma inovação na verdade o conceito de uma pilha já havia sido desenvolvido em 1839 por William Robert Grove Então por que será que ela é considerada por muitos a fonte de eletricidade do Futuro a principal razão para isso está no fato de que a célula de combustível é uma potencial fonte de energia limpa que não agride a natureza isso não é pouca coisa já que Em Tempos de efeito estufa a questão ambiental tem norteado a busca por fontes energéticas alternativas uma célula como essa utiliza hidrogênio e oxigênio como e o seu produto final

é água que pode ser bebida inclusive as células de combustível já fazem parte de projetos da Nasa por exemplo mas apresentam também um problema que ainda precisa ser superado atualmente a forma mais eficiente De se conseguir hidrogênio gasoso é através da queima de combustíveis fósseis ou seja poluindo o meio ambiente complicado né se a ciência vai encontrar uma forma mais ecológica de produzir hidrogênio é algo que só o futuro poderá nos dizer Mas falando do presente no programa de hoje Nós aprendemos um pouco mais sobre as pilhas e baterias e Vimos que é impossível Separar

uma tecnologia do contexto histórico no qual ela está inserida afinal de contas o conhecimento científico não é feito de descobertas isoladas e o que chamamos hoje de pilha é resultado de um longo caminho que nos levou dos raios e relâmpagos primitivos até as mais sofisticadas formas de produzir e armazenar a eletricidade [Música] h [Música] [Música] oh Y