GERADORES ELETROQUÍMICOS

Os primeiros geradores elétricos foram os eletrostáticos.

Em 1800, o italiano Alessandro Volta inaugurou uma nova era na geração de eletricidade ao  inventar a pilha elétrica constituída por chapas de cobre e zinco separadas por discos de feltro embebidos em ácido sulfúrico diluído.

Enquanto os primeiros geradores transformavam energia mecânica em elétrica, a pilha utilizava a energia química.

A pilha de Volta tem dois elétrodos sólidos mergulhados num líquido, chamado eletrôlito. O líquido é ácido sulfúrico em solução aquosa. Nestas condições, desfaz-se a ligação iónica das moléculas de ácido sulfúrico H₂ SO₄, que se dissociam em dois tipos de iões, o hidrogenião H⁺ e o sulfatião SO₄^2-. Estes últimos combinam-se com o zinco que constitui um dos elétrodos, originando sulfato de zinco Zn SO₄ e libertando dois eletrões por cada molécula. São estes eletrões que constituem a eletricidade gerada e o elétrodo de zinco é o elétrodo negativo. No outro elétrodo (positivo) liberta-se hidrogénio. A força eletromotriz entre os dois elétrodos é cerca de 1 Volt (nome dado em homenagem a Volta).

Depois desta primeira pilha muitas outras surgiram e continuam a surgir, procurando melhorar o funcionamento ou adaptar-se a novas necessidades.

Este tipo de gerador é denominado de pilha primária, para o distinguir da pilha secundária ou acumulador. Trata-se de um tipo de gerador eletroquímico que permite produzir corrente contínua, como a pilha primária, mas também a operação inversa,ou seja ser recarregado, o que se torna numa evidente vantagem.

O primeiro acumulador chamado de Planté, era constituído por um eletrôlito de ácido sulfúrico diluído e os elétrodos eram duas placas de chumbo, estrutura que ainda hoje se mantém. A força eletromotriz deste acumulador, também chamado de chumbo ou ácido, é de 2 V.

O grande inventor Thomas Edison também criou o seu acumulador, chamado de níquel-ferro (ou NiFe), do nome dos metais constituintes dos elétrodos, sendo o eletrôlito alcalino, constituído por uma solução aquosa de hidróxido de potássio. A força eletromotriz deste acumulador é de 1,2 V.

Outro tipo de acumulador semelhante ao de Edison é o acumulador de níquel-cádmio (ou NiCad). A diferença entre os dois é nos elétrodos, que são agora de hidróxido de níquel e hidróxido de cádmio. Estes dois tipos de acumuladores são chamados de alcalinos. Os acumuladores alcalinos são mais robustos e leves que os ácidos, mas estes têm uma força eletromotriz mais estável durante a descarga.

Os acumuladores de chumbo e os de níquel-cádmio têm larga utilização hoje em dia. Algumas aplicações são fixas, como acontece nas centrais telefónicas públicas e as baterias, de grande capacidade, dizem-se estacionárias. Nos automóveis, a bateria é essencial para o arranque. Os acumuladores NiCad apresentam-se nas mais variadas formas, nomeadamente para substituir as vulgares pilhas de 1,5 V (embora a sua f.e.m seja menor) e outras pilhas de pequena dimensão, mas têm surgido nos últimos anos outros acumuladores como os de iões de lítio, que não  apresentam o problema de “memória” dos acumuladores NiCad, que impede a sua carga total quando a descarga não foi completa. É fácil encontrar câmaras de vídeo e telemóveis que usam um dos tipos e outros que usam o outro tipo.