Duas áreas do saber que se tocam constante são a Química e a Eletricidade, em especial, quando estudamos o movimento dos eletrões. Numa reação química produz-se sempre intercâmbio ou um deslocamento de eletrões. Devido a isto, deve considerar-se a influência dos fenómenos elétricos. Não se põe frequentemente em evidência o caráter elétrico do processo. Quando uma mistura de hidrogénio e oxigénio reage para dar água, só se aprecia uma explosão seguida de libertação de energia térmica; quando um metal se dissolve num ácido deteta-se um aumento da temperatura, mas não se veem os deslocamentos dos eletrões. No entanto, um processo químico pode realizar-se de forma que se tornem evidentes os fenómenos elétricos que se dão: nas populares baterias, produzem-se tensões e correntes elétricas mediante reações químicas. Pelo contrário, na eletrólise utilizam-se correntes elétricas para provocar reações químicas.
O ramo da química que estuda a relação entre a eletricidade e os processos químicos é a eletroquímica. Esta relação não interessa apenas no aspeto teórico, mas o seu interesse industrial é de suma importância; as baterias não se utilizam apenas em videojogos, recetores de rádio portáteis ou nos rádios relógios digitais, mas também em mecanismos de aplicação industrial e, inclusive, em aparelhos de grande importância para a manutenção da vida humana, como os pace-makers. As pilhas de combustível nas quais a energia libertada nas reações químicas se transforma imediatamente em corrente elétrica, empregam-se tanto nas viagens espaciais como na Terra. Na obtenção de alguns metais, como o alumínio ou o cobre puro, empregam-se processos eletrolíticos. E a eletroquímica está presente nos fenómenos de corrosão.
Célula de combustível
Uma bateria funciona até que uma das substâncias intervenientes na reação química esteja gasta. Nesta situação pode-se tornar a carregar com a aplicação de uma corrente ou substituir essa substância. É portanto evidente que, a partir destes factos se tenha pensado em construir baterias nas quais as substâncias que se gastam são continuamente fornecidas a partir do exterior, ao mesmo tempo que são extraídos os produtos das reações.
Desta forma, a reação pode manter-se durante mais tempo, obtendo-se corrente sem interrupções. A uma bateria deste tipo chama-se “célula de combustível”.
Numa célula de combustível, a reação química produz energia elétrica, o que permite rendimentos bastante superiores aos obtidos num processo em que a combustão se transforma em energia depois de se aquecer vapor numa caldeira e esse vapor acionar uma turbina que gera corrente elétrica.
Por esta razão, torna-se tentador, do ponto de vista térmico, substituir as centrais térmicas de produção de eletricidade por células de combustível. Outras vantagens é não ocupar demasiado espaço e não produzir temperaturas elevadas, pelo que o perigo de incêndio ou explosão é nulo.
Na próxima edição deste espaço iremos continuar a abordar a relação entre a Química e Eletricidade.
Por: António Costa
