As pilhas geram espontaneamente corrente elétrica e sua invenção nos possibilitou diversos avanços tecnológicos desde sua primeira criação em 1800 pelo físico italiano Alessandro Volta. A larga utilização dela gerou certo interesse por parte do grupo do segundo ano O, do Dom Bosco das Mercês, que a escolheu para estudá-la, durante todo o ano de 2011, em seu projeto interdisciplinar de ciências naturais. Para analisar suas diversas formas de utilização e impactos causados, buscamos em revistas, livros especializados, leis nacionais e perguntamos para professores envolvidos nas matérias.
Começando pela parte biológica, dá para imaginar os impactos biológicos que o indevido descarte da pilha pode causar. Além de ser muito tóxica, ela demora muito tempo para se degradar, e sua ingestão por animais pode levar a morte. Para evitar tudo isso, há uma lei vigente no Brasil contra o mau destino desses pequenos perigos: não jogar pilhas ou baterias junto com o lixo comum, elas devem ser entregues para pontos de coleta, estabelecimentos que a comercializam, rede de assistência técnica autorizada ou importadoras. Mas não para por aí, depois de serem recebidas elas devem ser armazenadas de forma segregada, obedecidas as normas ambientais e de saúde pública. Tudo isso mostra que seu impacto pode ser muito grande e a população precisa se conscientizar quanto a isso. E um agravante, de acordo com a revista Galileu de Março de 2011, no Brasil, 1,2 bilhão de pilhas circulam por ano, 30% no mercado pirata. Menos de 1% de toda essa montanha do produto é reciclado. Estes geradores de energia elétrica podem ser muito úteis, mas descartá-los com prudência faz com que as próximas gerações possam vir a desfrutar deste conforto também. Para conferir as leis pesquisadas sobre o assunto, acessar este link.
O funcionamento de uma pilha é explicado pela química. A eletroquímica estuda as reações de óxido-redução que produzem ou que são produzidas pelas correntes elétricas. Vale lembrar que este sistema eletroquímico é espontâneo, ao contrário da eletrólise. Para começar a se estudar o funcionamento delas, é utilizado o famoso exemplo da “pilha de Daniell”. Placas de metais diferentes são colocados em recipientes separados por uma porcelana porosa (que funciona como uma ponte salina) em uma solução aquosa de MSO4 (M= metal respectivo da placa colocada). A parte positiva (elemento com maior tendência em receber elétrons) será o cátodo, então a negativa (elemento com maior tendência em dar elétrons) será o ânodo, gerando uma corrente de elétrons do ânodo para o cátodo. A medida que esta passagem de elétrons ocorre, a placa do ânodo fica corroída e a massa da placa do cátodo aumenta. E também ocorre a diluição da solução do cátodo, e a concentração da solução do ânodo. Toda esta reação de óxido-redução causa a geração da corrente elétrica, porém, claro, depois de um tempo a voltagem diminui até que para, isso significa que em um termo popular: acabou a bateria. Isto é, a passagem de elétrons parou, pois a placa do ânodo já cedeu todos os elétrons que podia. Neste caso seria necessário recarregar a bateria, ou melhor, inverter o sentido da corrente ao conectar esta pilha a uma tomada, assim as placas voltariam ao estado original (não exatamente original, voltarão mais desorganizadas) e seria possível gerar corrente novamente. Todo este processo foi e é explicado pela química. As fontes utilizadas para a pesquisa do material anterior foi o livro "Química" de Usberco e Salvado, localizado neste link, a apostila do Ensino Médio do Dom Bosco de 2005, neste link e o material de revisão para o vestibular “Matéria-Prima” do Curso Dom Bosco.
A física e a matemática são responsáveis para descobrir a diferença de potencial da pilha (ou força eletromotriz). Ou seja, calcular o número de Volts (potência), a corrente (i), adicionando resistores pelo caminho da corrente e descobrindo qual a energia deixada em cada um. Para isso, a utilização de fórmulas físicas e cálculos matemáticos são necessários. De acordo com o professor Marcos Roberto, que leciona a disciplina de Matemática, os cálculos são pura matemática, “ela é extremamente necessária para descobrir as propriedades físicas no objeto, pois vai envolver o cálculo em alguma parte”, afirma. Graças a isso as baterias são largamente utilizadas, e sua eficiência é cada vez maior por causa de mais estudos na área e descobertas de melhores materiais.
Tudo isso mostra que a pilha é a união de diversas matérias, que acabou trazendo um grande avanço tecnológico para a sociedade. Com toda esta pesquisa, temos a base necessária para montar uma pilha e fazê-la funcionar no próximo bimestre. O grupo Carolina Mene Savian, Jennifer Durigan Ganzert, Nátali Friedrich Neumann e Taise Schraier de Quadros do Colégio Dom Bosco Mercês realizou toda esta busca por informações necessárias para o conhecimento do objeto em questão. Agradecimentos especiais aos professores que ajudaram na base de cada disciplina.
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