Acumulador - Dispositivo Capaz de Transformar Energia Química em Energia Elétrica
Acumulador
Os acumuladores são dispositivos capazes de transformar energia química em energia elétrica. Semelhantes às pilhas, diferem destas porque podem ser recarregados. Têm largo emprego nos sistemas de partida dos automóveis, na iluminação dos trens de ferro, navios e aviões, na alimentação de transmissores e receptores de rádio, na propulsão de submarinos, pequenos veículos elétricos e locomotivas industriais. Há dois tipos de acumulador: o ácido e o alcalino.
Em 1859, Gaston Planté enrolou duas folhas de chumbo, separadas por duas tiras de flanela, mergulhou o artefato numa solução de ácido sulfúrico e comprovou que ele armazenava eletricidade. Estava inventado o acumulador ácido, cujo correspondente alcalino seria aperfeiçoado por Thomas Alva Edison a partir de 1914.
Acumulador ácido. No acumulador ácido, cujo tipo mais comum é a bateria de automóvel, o eletrodo negativo é uma placa de chumbo e o positivo, uma placa de óxido de chumbo. O eletrólito é uma solução concentrada de ácido sulfúrico. As duas placas são ligadas por fios a um gerador externo de tensão constante. A ação da corrente elétrica produz desprendimento de oxigênio no eletrodo positivo e de hidrogênio no negativo. O desprendimento de gases é acompanhado pela acumulação de substâncias na superfície das placas, que sofrem decomposição. A placa negativa, ou catodo, fica coberta de chumbo esponjoso, de cor cinza; o ânodo, ou polo positivo, cobre-se de dióxido de chumbo, de cor marrom. As substâncias assim acumuladas tendem a se recombinar e geram uma força motriz de polarização, cuja tendência é opor-se à corrente elétrica externa.
Quando a ligação entre as duas placas se faz por meio de uma resistência externa, verifica-se produção de energia elétrica em sentido inverso à do caso anterior, que cessa apenas quando as substâncias acumuladas em ambos os polos se recombinam por completo. Durante a descarga, o acumulador restitui a energia elétrica armazenada durante a carga. O ácido é consumido e forma-se água, além de sulfato de chumbo insolúvel. A densidade do eletrólito diminui com a desaparição do ácido. Na carga, as reações se invertem. Regeneram-se o chumbo do ânodo e o dióxido do catodo, consome-se a água e forma-se ácido sulfúrico, com crescimento da densidade do eletrólito. É possível, portanto, controlar o estado de carga do acumulador pela densidade do eletrólito.
Acumulador alcalino. Na constituição do acumulador alcalino se emprega uma mistura de óxidos e hidróxidos de níquel como elemento positivo. O elemento negativo preferencial é o ferro, que pode ser substituído por placas negativas de cádmio. O eletrólito é uma solução concentrada de hidróxido de potássio. O ferro se oxida na descarga e os óxidos de níquel sofrem redução. O eletrólito não se altera, pois se consome numa placa e se regenera na outra, o que impede que se afira o estado de carga pela densidade da solução.
Outros acumuladores. O acumulador de prata-zinco, desenvolvido por Henri Georges André, tem alta potência e peso reduzido. De dez a trinta vezes mais caro que o acumulador de chumbo, sua utilização é limitada. Os acumuladores nucleares convertem a energia das partículas emitidas pelo núcleo atômico em energia elétrica. Os acumuladores solares têm como fundamento o aproveitamento da energia radiante proveniente da luz solar. Por sua capacidade de suprir energia indefinidamente, sem necessidade de recarga, foram utilizados para alimentar os primeiros satélites artificiais, na década de 1950.
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