Bateria de cadmio

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  • Publicado : 22 de março de 2013
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INTRODUÇÃO

A bateria níquel-cádmio (Ni-Cd) é um exemplo clássico das chamadas baterias recarregáveis. É uma tecnologia antiga, sendo proposta em 1899 pelo sueco W. Jungner (1869-1924)1,2. Ela tem baixo custo, é robusta (vida útil bastante longa), embora seja susceptível ao efeito memória, e divide-se basicamente em dois tipos distintos: a portátil (selada) e a para aplicações industriais epropulsão (não selada). Seu anodo é constituído por cádmio metálico, que se transforma em hidróxido de cádmio, e o catodo é de NiO(OH), que é convertido em hidróxido de níquel. O eletrólito é uma mistura de hidróxidos de potássio e de sódio. A reação total da bateria é3:



Nessa bateria já foram identificados os seguintes elementos: alumínio, cobalto, carbono, cromo, ferro, manganês e zinco4. Ografite e o óxido de ferro(III) aumentam a condutividade elétrica dos hidróxidos de níquel/cádmio5,6. O cobalto tem a finalidade de recobrir as partículas de hidróxido de níquel, aumentando a diferença de potencial entre a reação desejada de oxidação do hidróxido e a reação indesejável de descarga de gás oxigênio no eletrodo negativo5:



O separador, normalmente feito de poliamida,polietileno ou polipropileno7, evita o contato direto anodo-catodo com conseqüente curto-circuito e inutilização da bateria.

O mercado mundial de baterias recarregáveis vem crescendo em média 15% ao ano8,9. São também notáveis o valor do mercado global e a previsão de crescimento: de 17,8 bilhões de dólares em 2006 para 23 bilhões em 2010. No Brasil existem mais de 80 milhões de baterias de celularatualmente em uso9.

A bateria níquel-cádmio constitui importante foco de preocupação para os ambientalistas. Isso decorre de dois fatores fundamentais: o crescente volume de dispositivos eletroeletrônicos portáteis comercializados anualmente (cerca de 80% das baterias são embutidas nesses equipamentos), dos quais grande porcentagem vai para o lixo domiciliar após o final da vida útil e, os impactosgerados pelos materiais usados na manufatura dessa bateria, principalmente por causa da persistência ambiental, deposição e concentração em sedimentos, lixos e a bioacumulação do cádmio e do níquel em animais e vegetais10. Recentemente, outros modelos recarregáveis portáteis foram desenvolvidos11 em substituição às baterias níquel-cádmio, em especial as de níquel metal-hidreto (Ni-MH) e deíon-lítio. A área industrial considera que há grande dificuldade para a substituição integral da bateria níquel-cádmio nesse segmento, no estágio atual do conhecimento. Os fabricantes europeus de pilhas e baterias questionam a preocupação com a destinação final desses produtos em geral, com base nos seguintes argumentos12,13: as baterias são responsáveis por menos de 0,001% em massa do lixo urbano e,apesar de testes extensivos, nunca houve evidência de que baterias e pilhas acarretassem impactos ambientais, inclusive através do descarte em aterros ou de incineração.

No Brasil, por meio da resolução nº 257 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA)14, as baterias níquel-cádmio devem ser coletadas e remetidas aos fabricantes para uma destinação final segura. Porém, existem alguns problemasrelacionados aos mecanismos de coleta de pilhas e baterias no país10: apenas cerca de 11% do volume produzido é recolhido, exceto para baterias automotivas, que chega a 98%; falta divulgação de orientação para consumidores e estabelecimentos de que há acordo com postos de venda para receber qualquer tipo de pilha e bateria; não há informações claras sobre a infra-estrutura para reciclagem, nem deprojetos de incentivo para o desenvolvimento de tecnologias e, não há dados de avaliação de desempenho do modelo de gestão de pilhas e baterias. Estima-se que, anualmente, 11 t de baterias de celulares sejam descartadas no lixo comum no Brasil9. Isso cria um problema ainda longe de uma solução satisfatória para o meio ambiente: uma grande parcela da população não tem consciência de que pilhas e...
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