01Origem
A história começa com uma discussão entre dois italianos. Em 1791, o médico Luigi Galvani, de Bolonha, publicou experimentos em que pernas de rã se contraíam ao serem tocadas por dois metais diferentes, e concluiu que o tecido animal continha uma eletricidade própria. Alessandro Volta, professor de física em Pavia, repetiu os testes e chegou a outra leitura: a eletricidade vinha do contato entre os metais, e a rã era apenas um detector sensível. Para provar sua tese, Volta precisava gerar corrente sem nenhum animal envolvido.
A solução foi anunciada numa carta à Royal Society de Londres datada de 20 de março de 1800. Volta empilhou discos de zinco e de cobre ou prata, separados por rodelas de papelão umedecidas em salmoura, e verificou que a coluna produzia um fluxo contínuo de eletricidade, diferente das descargas instantâneas das garrafas de Leiden. A palavra pilha vem desse empilhamento. Quanto mais alta a coluna, maior a tensão, e o aparelho podia dar choques, decompor água e aquecer fios. Em 1801, Volta demonstrou o invento a Napoleão em Paris.
A pilha voltaica transformou a ciência em poucos anos. William Nicholson e Anthony Carlisle separaram hidrogênio e oxigênio da água semanas após a notícia chegar a Londres; Humphry Davy isolou o sódio e o potássio em 1807; Hans Christian Ørsted descobriu em 1820 que a corrente desviava a agulha de uma bússola, fundando o eletromagnetismo. O problema prático da pilha de Volta era que se esgotava rápido e polarizava, acumulando bolhas de hidrogênio nos discos.
02Período histórico
A pilha surgiu na virada do século XVIII para o XIX, em meio à Revolução Francesa e às guerras napoleônicas, quando a ciência experimental era uma atividade de salões, academias e correspondência entre cavalheiros. A eletricidade estática já era conhecida havia um século, demonstrada em espetáculos com máquinas de atrito e garrafas de Leiden, mas ninguém sabia produzi-la de forma contínua.
A disputa com Galvani foi lida também como embate entre duas cidades universitárias, Bolonha e Pavia. O apoio de Napoleão a Volta, com título de conde e pensão, mostra como os governos passaram a tratar a eletricidade como questão de prestígio nacional.
03Evolução ao longo do tempo
Pilhas de laboratório e de telégrafo (1836-1866)
A pilha de Daniell, de 1836, usava sulfato de cobre e evitava a polarização, fornecendo corrente estável por horas; foi a fonte dos primeiros telégrafos. Vieram depois as células de Grove e de Bunsen, mais potentes e com ácido nítrico fumegante. Em 1859, Gaston Planté criou o acumulador de chumbo e ácido, a primeira bateria recarregável, ainda usada em automóveis. Em 1866, Georges Leclanché patenteou uma célula de zinco e dióxido de manganês com cloreto de amônio, barata e sem gases tóxicos, base da pilha comum.
A pilha seca (1886-1900)
A célula de Leclanché era um pote de vidro com líquido, inadequado para transporte. Em 1886, o alemão Carl Gassner imobilizou o eletrólito numa pasta de gesso e usou o próprio copo de zinco como eletrodo, criando a pilha seca, que podia ser virada e carregada no bolso. Quase ao mesmo tempo, o dinamarquês Wilhelm Hellesen chegou a um projeto semelhante. A National Carbon Company lançou a pilha Columbia em 1896, e a lanterna elétrica de 1899 deu ao produto seu primeiro grande mercado de consumo.
Alcalinas, botões e recarregáveis (1899-1960)
O sueco Waldemar Jungner patenteou em 1899 a bateria de níquel e cádmio, recarregável e robusta, e Edison lançou a de níquel e ferro para veículos elétricos. Durante a Segunda Guerra, Samuel Ruben criou a pilha de mercúrio em formato de botão, usada em detectores de minas e aparelhos auditivos. Nos anos 1950, Lewis Urry, da Eveready, desenvolveu a pilha alcalina, com eletrólito de hidróxido de potássio e duração várias vezes maior que a de zinco-carbono, lançada em 1959.
O íon de lítio (1970-hoje)
Stanley Whittingham demonstrou nos anos 1970 uma bateria de lítio recarregável; John Goodenough identificou em 1980 o óxido de cobalto e lítio como cátodo mais potente; Akira Yoshino montou em 1985 a primeira célula comercializável, com ânodo de carbono. A Sony a lançou em 1991 para filmadoras, e os três receberam o Nobel de Química em 2019. Leve e densa em energia, a bateria de íon de lítio viabilizou o celular, o notebook e o carro elétrico, e deslocou a pilha descartável para funções secundárias.
04Fatos curiosos
- Os jarros de argila com cilindro de cobre e haste de ferro achados perto de Bagdá foram apresentados em 1938 como pilhas antigas; a maioria dos arqueólogos considera que eram recipientes para pergaminhos.
- A unidade de tensão elétrica, o volt, foi batizada em homenagem a Volta em 1881, no Congresso Internacional de Eletricidade de Paris.
- As denominações AA, AAA, C e D para tamanhos de pilha foram padronizadas nos Estados Unidos em 1947, para que qualquer marca coubesse em qualquer aparelho.
- A lanterna elétrica, patenteada em 1899 por David Misell para a empresa de Conrad Hubert, chamava-se flash light porque as pilhas da época só sustentavam o brilho por alguns segundos.
- A palavra bateria foi usada por Benjamin Franklin, em 1749, para uma fileira de garrafas de Leiden, por analogia com uma bateria de canhões.
05Contexto social
A pilha foi, durante quase um século, um instrumento de laboratório e de telégrafo. A pilha seca e a lanterna a transformaram em produto de consumo, e as campanhas da Eveready nos anos 1910 e 1920 criaram um hábito novo: comprar energia em pequenas unidades descartáveis, como quem compra sabão.
O rádio portátil a transistor, dos anos 1950, e o toca-fitas dos anos 1970 fizeram da pilha o combustível da cultura jovem e levaram notícia e música a lugares sem rede elétrica. Em grande parte do mundo rural, o rádio de pilha foi por décadas a principal ligação com a cidade, e o custo das pilhas pesava no orçamento das famílias.
No fim do século XX, o descarte de milhões de pilhas com mercúrio, cádmio e chumbo passou a preocupar governos. Diretivas europeias e leis nacionais limitaram metais pesados e criaram sistemas de coleta. Hoje a cadeia do lítio e do cobalto, concentrada em poucos países, é tema de disputa geopolítica e de debates sobre mineração e trabalho.
06No Brasil
No Brasil, a pilha chegou com os telégrafos imperiais do século XIX e se popularizou com as lanternas e os rádios do século XX. Marcas como Rayovac, Eveready e Panasonic dominaram o mercado por décadas, e o rádio de pilha tornou-se símbolo do interior, levando futebol, forró e programas de utilidade pública a regiões sem energia elétrica até o avanço do programa Luz para Todos, nos anos 2000.
O país foi um dos primeiros da América Latina a regular o descarte. A Resolução 257 do Conama, de 1999, limitou o teor de mercúrio, cádmio e chumbo e obrigou fabricantes a receber pilhas usadas, regra atualizada pela Resolução 401, de 2008. A Política Nacional de Resíduos Sólidos, de 2010, incluiu as pilhas entre os produtos com logística reversa obrigatória, com pontos de coleta em lojas e supermercados, embora a coleta efetiva ainda seja baixa.
07Linha do tempo
- 1791
Luigi Galvani publica suas observações sobre a contração de pernas de rã por metais.
- 1800
Alessandro Volta comunica à Royal Society a pilha de discos de zinco e cobre.
- 1836
John Frederic Daniell cria uma célula estável, usada pelos primeiros telégrafos.
- 1859
Gaston Planté inventa o acumulador de chumbo e ácido, primeira bateria recarregável.
- 1886
Carl Gassner cria a pilha seca, transportável em qualquer posição.
- 1959
A Eveready lança a pilha alcalina de Lewis Urry.
- 1991
A Sony comercializa a primeira bateria de íon de lítio.
- 2019
Whittingham, Goodenough e Yoshino recebem o Nobel de Química.
08Comparativo
| Aspecto | Pilha de Volta (1800) | Pilha alcalina AA (hoje) |
|---|---|---|
| Eletrodos | Discos de zinco e cobre ou prata | Zinco em pó e dióxido de manganês |
| Eletrólito | Papelão embebido em salmoura | Pasta de hidróxido de potássio |
| Tensão por célula | Cerca de 0,8 volt | 1,5 volt |
| Duração | Minutos a poucas horas | Meses em uso intermitente |
| Tamanho | Torre de dezenas de centímetros | Cilindro de 5 centímetros |
| Uso | Experimentos de laboratório | Controles, brinquedos, lanternas |
09Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre pilha e bateria?
Tecnicamente, pilha é uma única célula eletroquímica e bateria é um conjunto delas ligadas em série ou em paralelo. No uso cotidiano brasileiro, pilha designa as unidades cilíndricas descartáveis e bateria as recarregáveis ou de formato retangular.
Por que a pilha de Volta foi tão importante?
Porque forneceu pela primeira vez uma corrente elétrica contínua. Com ela foi possível decompor a água, isolar novos elementos químicos e descobrir o eletromagnetismo, abrindo caminho para o telégrafo, o motor e o dínamo.
Como descartar pilhas no Brasil?
Em pontos de coleta de lojas, supermercados e assistências técnicas, previstos pela Política Nacional de Resíduos Sólidos. As pilhas comuns atuais têm pouco mercúrio, mas ainda não devem ir ao lixo comum.
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11Fontes consultadas
- Giuliano Pancaldi, Volta: Science and Culture in the Age of Enlightenment, Princeton University Press, 2003
- Henry Schlesinger, The Battery: How Portable Power Sparked a Technological Revolution, Smithsonian Books, 2010
- Royal Society de Londres, Philosophical Transactions, carta de Alessandro Volta a Joseph Banks, 1800
- Tempio Voltiano, Como, acervo de instrumentos de Alessandro Volta
- Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), Resoluções 257 de 1999 e 401 de 2008
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