Reciclagem de baterias

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2. A bateria

Silva et al (2011) assim explicita, Alessandro Volta (1745-1827), físico italiano, repetiu os experimentos de outro físico italiano, Luigi Galvani (1737-1798), concluindo que as contrações da perna de uma rã se deviam ao contato entre dois metais diferentes e que o tecido animal atuava como um sensor de eletricidade, detectando uma corrente de fraca intensidade. Volta detectou em um eletrômetro uma corrente elétrica ao pôr em contato lâminas de prata e zinco superpostas. Em seguida, empilhou diversos discos desses metais, separados por um papelão umedecido com solução salina. Ele notou que as tensões elétricas se somavam, surgindo assim a primeira pilha elétrica. Volta aumentou a intensidade da corrente elétrica substituindo os discos de prata por discos de cobre.

Ao afirmar, Silva (2011) diz que que a pilha de Volta teve papel central no desenvolvimento experimental e teórico da física e da química modernas, principalmente no campo da eletroquímica. Entretanto, a eficiência dessa pilha era limitada, devido ao fenômeno de polarização, resultante do surgimento de bolhas de gás (H2) em torno dos discos de cobre, formando uma película não condutora sobre a superfície, reduzindo sua eficácia. Esse problema foi resolvido pelo químico John Daniell (1790-1845) em 1836, ao construir uma pilha com eletrodo de zinco mergulhado em uma solução de ácido sulfúrico diluído e um eletrodo de cobre em uma solução saturada de sulfato de cobre, sendo essas soluções separadas por uma ponte salina. Três anos depois, William Grove (1811-1896) substituiu o eletrodo de cobre da pilha de Daniell por platina circundada por um tubo poroso contendo ácido nítrico em seu interior.

Uma evolução descrita em 200 anos, a adaptações por motivos históricos ou por adversidades de aplicações no cotidiano. Em geral, se classificam em primárias e secundárias. Primárias por não admitirem recargas – Zinco e Dióxido de magnésio – sendo estas as que oferecem menos problemas de manutenção e operação. Baterias Secundárias, passíveis de serem recarregadas e reutilizadas, suportando a 300 ciclos completos de carga e descarga – Níquel/Cádmio, Chumbo/Ácido e Íons de Lítio – já de consumo de material as secundárias se trata o inverso das primárias.

Para Furtado:

“Os termos pilha e bateria são usados, indiferenciadamente, para representar o dispositivo formado por dois terminais ou eletrodos metálicos, imersos em eletrólito de fase aquosa, ou imobilizado por gel, ou separado por filtro microporoso. Em sua maior parte, as baterias modernas são denominadas “células ou pilhas secas”, pela substituição do eletrólito de fase aquosa por material imobilizador gelificante ou por separação através de microporos. A liberação de energia se dá entre os pólos: o positivo (cátodo) é reduzido pela absorção de elétrons liberados pela oxidação do negativo (ânodo). Os elétrons produzidos no ânodo são usados em circuito externo. A maior quantidade de íons positivos é produzida pelo eletrodo de maior solubilidade no eletrólito. Íons positivos liberados em menor quantidade pelo outro eletrodo criam a diferença de potencial entre os dois terminais. O total da voltagem entre os terminais da bateria depende da combinação de materiais que constituem os eletrodos. A conexão entre os dois terminais da bateria provoca a reação óxido-redução até o esgotamento da capacidade de carga”. (FURTADO, 2004. p.5)

Furtado ao definir o funcionamento de pilhas e baterias, explica assim sua argumentação sob-as, NBR’s e leis ambientais:

Pilhas, baterias e acumuladores são tipos distintos de geradores eletroquímicos de energia elétrica. Por razões de simplicidade, os termos bateria e baterias serão usados ao longo do texto, para representarem, genericamente, todos os tipos de geradores mencionados.

Todavia, é importante reconhecer as diferenças técnicas e os componentes dos diversos tipos, conforme estabelecido na Resolução CONAMA No. 257, de 30 de junho de 1999 e em outras fontes, bem como os respectivos componentes.

Pilha – gerador eletroquímico de energia elétrica, mediante conversão geralmente irreversível de energia química (NBR 7039/87), composto de duas substâncias colocadas em um eletrólito.

- Eletrólito – Meio condutor para o fluxo de corrente na pilha. Classificado em ácido (geralmente ácido sulfúrico), ácido-fraco (combinação de substâncias para diferentes níveis de acidez) e alcalino (tipicamente hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio).

- Pilha úmida – gerador no qual o eletrólito é líquido e livre para se deslocar. Ventilada, quando o oxigênio liberado pelo eletrodo positivo é liberado para o ambiente e a reposição de líquido (água). Selada, quando não requer a reposição de líquido (água).

- Pilha seca – gerador cujo eletrólito fica imobilizado e consiste de pasta, gel, ou está quando imerso em um separador, o qual é absorvido em meio poroso ou de maneira que o deslocamento do eletrólito seja prevenido.

- Cátodo - terminal positivo de uma bateria ou pilha, que aceita elétrons durante a produção de uma corrente elétrica.

- Ânodo - terminal negativo de uma bateria ou pilha, o qual libera elétrons durante a produção de qualquer corrente externa.

- Outros componentes – materiais inativos, como metal (chumbo ou aço) ou materiais combustíveis, como plástico, papel e papelão.

- Capacidade – quantidade total de eletricidade ou Ampere-horas totais disponíveis com a carga máxima.

- Carga – Conversão de energia elétrica fornecida na forma de corrente, pela energia química armazenada nos eletrodos da pilha ou bateria.

Baterias - conjunto de pilhas ou acumuladores recarregáveis interligados convenientemente (NBR 7039/87).

- Acumulador (elétrico) – dispositivo eletroquímico, constituído de um elemento, eletrólito e caixa, que armazena sob a forma de energia química a energia elétrica que lhe seja fornecida e que a constitui quando ligado a um circuito consumidor (NBR 7039/87).

- Acumulador chumbo-ácido – acumulador no qual o material ativo das placas positivas é constituído por compostos de chumbo e os das placas negativas essencialmente por chumbo, sendo o eletrólito uma solução de ácido sulfúrico (NBR 7039/87).

- Bateria industrial – bateria estacionária de uso em telecomunicações,