O que é uma célula elétrica?
Uma célula elétrica é um dispositivo simples capaz de fornecer uma corrente elétrica. Uma ou mais células elétricas trabalhando juntas para fornecer corrente constituem uma bateria. A reação química de uma célula elétrica é classificada como "redução da oxidação". Os elétrons são transferidos, oxidando uma espécie química através da remoção de elétrons, enquanto reduzem outra adicionando elétrons. A reação em uma célula elétrica às vezes pode ser obviamente química, como na bateria de cobre-zinco; em outros casos, como a célula solar, pode ser menos óbvio.
As células elétricas podem encontrar aplicação reversa, como no processo de galvanoplastia, pelo qual é aplicada uma tensão externa que transfere elétrons na direção reversa, resultando na deposição de metal nos substratos. Entre os depósitos mais comuns estão níquel, solda, cromo, cobre, prata e ouro. Curiosamente, as células solares podem ter sua ação invertida. Em vez de a luz incidir nas suas superfícies para produzir eletricidade, pode ser introduzida corrente que resulta na emissão de luz, embora com uma frequência diferente, a saber, o infravermelho. Este é o princípio do diodo emissor de luz ou LED.
Uma forma de célula em intensa investigação é a célula de combustível. Isso ocorre principalmente devido à necessidade de um combustível alternativo para substituir o carvão e o petróleo. A célula de combustível de maior interesse utiliza hidrogênio como combustível. A queima de hidrogênio no oxigênio produz água pura, em vez de gases de efeito estufa e outros poluentes. Uma dificuldade restante é encontrar o meio eletrolítico correto para permitir que o processo seja bem-sucedido.
Existem outros tipos mais complexos de células de combustível. Entre elas estão a célula combustível de carbonato fundido (MCFC), a célula combustível de ácido fosfórico (PAFC), a célula combustível de memória de troca de prótons (PEM) e a célula combustível de óxido sólido (SOFC). No estágio atual de desenvolvimento, todos têm sérias deficiências. Alguns requerem um grau muito alto de pureza do combustível, alguns requerem catálise de platina cara e um requer temperaturas muito altas para funcionar. Todos usam gás hidrogênio como combustível básico.
Em 1971, a patente norte-americana número 3.591.860 foi concedida para um dispositivo industrial nuclear chamado célula elétrica gama. Esta invenção foi projetada para produzir uma voltagem de alta saída diretamente da radiação nuclear. É capaz de fazê-lo sem primeiro passar por um ciclo de calor. Como pode até produzir eletricidade diretamente a partir de isótopos radioativos, é vista como uma fonte de energia alternativa segura. Infelizmente, a invenção do telefone celular foi mal atribuída por alguns ao detentor da patente de célula elétrica gama.