terça-feira, 24 de setembro de 2019

Mitos e verdades sobre recuperação de Baterias Chumbo Ácidas já descartadas.


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Na rede proliferam vídeos sobre recuperação de baterias chumbo àcidas. Sejam por processo de lavagem e uso de neutralizadores, como o bicarbonato de sódio, ou seja, com uso dos dessulfatadores.
Estamos falando de baterias que possuem solução ácida e não as seladas VLRA ou GEL que é outra coisa, outro processo funcional, conhecido como recombinação dos gases.
O que se observa é que os “users” que publicam os artigos , na sua maioria não conhecerem bem o processo e os porquês acontece isso.



Vamos aos fatos:
Qual é o processo eletro-químico de uma bateria chumbo ácida.
A bateria de chumbo-ácido é constituída de placas; um de chumbo esponjoso e o outro de dióxido de chumbo em pó, ambos mergulhados em uma solução de ácido sulfúrico com densidade aproximada de 1,28g/mL dentro de uma malha de chumbo puro ou ligas de chumbo. O chumbo puro oferece maior resistência a corrosão, mas é muito maleável, o que dificulta o processo produtivo. Por esse motivo são usadas ligas com antimônio, cálcio e outros materiais.
Quando o circuito externo é fechado, conectando eletricamente os terminais, a bateria entra em funcionamento (descarga), ocorrendo a semi-reação de oxidação no chumbo e a de redução no dióxido de chumbo. O termo correto seria sulfatação.
Reação na parte negativa:
Pb(s) + H2SO4(aq) → PbSO4(s) + 2H+(aq) + 2e
Reação na parte positiva:
PbO2(s) + H2SO4(aq) + 2H+(aq) + 2e → PbSO4(s) + 2H2O(l)
Reação Total:
Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
A reação do cátodo e do ânodo produzem sulfato de chumbo (PbSO4), insolúvel que adere as placas. Quando um acumulador está se descarregando, ocorre um consumo de ácido sulfúrico, assim diminui a densidade da solução eletrolítica ( água e ácido sulfúrico). Deste modo medindo-se a densidade da solução eletrolítica pode-se saber qual a magnitude da carga ou descarga do acumulador (a densidade tem relação com a quantidade de ácido sulfúrico presente na mistura).
Os acumuladores tem a vantagem de poderem ser recarregados. Isso é possível graças aos íons móveis que, ao receberem energia elétrica, invertem a reação química de descarga (reação não espontânea), regenerando os reagentes. Quando são recarregados, esses acumuladores precisam ser monitorados, pois quando recarregados, liberam gases perigosos como hidrogênio e oxigênio, com a eletrólise da água no eletrólito. Se for recarregado demais, o dispositivo pode aquecer, consumir água  ou até explodir em situações críticas.”
Fonte :

O processo de sulfatação faz parte do funcionamento de uma bateria chumbo ácida, sendo reversível.
O que não é bom é a sulfatação causada por insuficiência de carga ou que a bateria tenha ficado por longos períodos descarregadas ou ainda, a bateria sofrer de forma constante carga e descarga ( alta ciclagem ). Esse sulfato ficará duro e de difícil remoção.  Este sim, é prejudicial pois diminui a capacidade da bateria, podendo inutilizá-la por criaçao de  isolação interna e dificultando a circulação dos íons no eletrólito.
Vem uma segunda pergunta ; - Porque uma bateria estacionária usada por exemplo em Telecomunicações duram praticamente 10 anos e as automotivas ou derivas delas  duram no máximo 3 anos se tanto ?
A primeira questão é o projeto da bateria  e suas especificações e uso.
As baterias chumbo ácidas para uso por exemplo em Telecom tem placas bem mais grossas, projetadas para darem suas carga ao longo de um tempo e assim sendo, resistência interna mais alta.
As baterias automotivas tem as placas mais finas, uma resistência interna menor e projetadas para fornecerem sua potencia de forma instantânea. Por isso são conhecidas como baterias de partida ou arranque.
Os processos observados de recuperação :
São observados dois processos – O primeiro consiste de recolherem a solução interna  e filtrada por panos por exemplo. Posteriormente  a bateria é lavada por esguicho de água com adição posterior de bicarbonato de sódio. Existira uma reação química entre o bicarbornato e o resto de ácido nas placas observado por uma efervescência. Após umas horas  é retirado esta solução neutralizadora e novamente a bateria é lavada. Por fim a bateria recebe  a solução que estava nela e adicionado  a quantidade faltante com solução vendida nos postos de vendas de baterias.
A partir daí a bateria é colocada em carga e após 24 horas o “user” coloca num veículo e observa-se a partida normal do carro ou moto, por exemplo.
O que aconteceu ?
Temos Tres observações a fazer :
A primeira – A bateria foi descarregada profundamente  e os íons em meio a solução eram poucos para acenderem o processo de recarga. Por desconhecimento se condenou a bateria , quando bastava se dar uma carga profunda na bateria.
O que é uma carga profunda ?
 É aplicar uma força eletromotriz suficiente para movimentar os íons que estão nas placas e só se consegue isso se elevarmos a tensão para 2,7 Volts por elemento de baterias o que corresponde a 16,2 volts numa bateria de 12 Volts, assim se empurra os íons das placas para o meio ácido e depois que o processo se inicia  ela se carregará até gaseificar ou conhecido processo de  ferver, podendo voltar para o carregador normal.
A segunda -  A bateria poderia ter sofrido sobre tensão, ocasionado pela fonte de recarga com defeito ou desajustada. Isso fará que o processo de evaporação da bateria se acentue diminuindo muito a solução. Nestes casos  era só adicionar água destilada e corrigir a falha do carregador.
Nota :
Num dos vídeos  vi o “user “ manuseando uma bateria blindada. Ele fez um furo com uma broca em cada vazo e por ali ele adicionou solução e mediu a densidade, posteriormente vedou o local.
Mais um erro por desconhecimento, baterias blindadas que tem o visor para se observar o estado de carga destas baterias, não são seladas. Como disse acima, baterias seladas é outro processo e são reguladas por válvulas.

A terceira – Seria realmente por sulfatação por chumbo duro.
Como este processo não foi submetido a uma laboratório certificado para analise, tiro aqui minhas conclusões;
O processo de lavagem e a reação criada pelo bicarbonato de sódio podem terem soltado os sulfatos presos a placas e retirando os depósitos de chumbo nas câmaras de sedimentação, levando as baterias a uma sobre vida nada mais que isso. Como foi dito acima as baterias automotivas tem placas mais finas e ao longo do tempo se desprende massa ativa das placas deixando-as mais finas e, conseqüentemente, aumentando suas resistência interna. Vai chegar o momento que não vai adiantar mais nada .
O Uso Dessulfatador e o que é isso :
A melhor explicação sobre este dispositivo encontrei neste artigo da Nova Eletrônica.
Uma maneira de reverter este problema é tentar desulfatizar a sua bateria, que pode ser um processo químico ou elétrico. Os mais comuns são os dessulfatadores eletrônico que são na maioria bastante simples, eles dão pequenos pulsos de alta tensão, estes pulsos são chamados de “zappers“. Estes pulsos que vão dissolver os cristais de sulfato.
É claro que esse processo é bem lento e deve ser executado durante longos períodos e sua utilização é simples basta ligar o desulfatador aos terminais da bateria, que tem que ter uma corrente razoável, baterias totalmente ou parcialmente descarregadas não terão a corrente suficiente para o processo.”

Fonte :
Também não achei nenhum laboratório ou instituição qualificada para dar uma explicação melhor e assim faço as minhas reflexões;
O uso de pulso de tensão em freqüência acima 1 kHz segundo a explicação acima, serve para que os sulfatos duros afrouxem ( possivelmente por ressonância nas placas )  e se soltem das placas indo para a câmara de sedimentação da baterias. Ao contrario do que diz não acredito que este chumbo duro seja reaproveitado e sim, que a queda deles das placas permitem que a reação eletroquímica da bateria flua de forma mais normal possível, fazendo com que os íons presos aos placas voltem a solução. É por isso que o” user” fez um furo  sobre  uma bateria blindada usando este processo. Após a recarga se a densidade não esta em torno de 1250 a 1280 g/ml automotiva, retira a velha solução e coloca nova, dando sobrevida a bateria.
Vou colocar aqui em baixo alguns vídeos da internet para que tirem suas conclusões.


Conclusões finais.:

Mesmo que alguns não saibam os porquês, deve funcionar por um determinado tempo pelo que os "users" expõem aqui. No entanto, não é para todas baterias, vai depender porque aquela, especificamente, deu defeito ou hipoteticamente chegou ao final de vidá útil.
Como disse acima, baterias seladas é um outro processo, elas são secas e dentro tem separador em manta de vidro úmida em solução ácida em meio as placas individualizadas por vazo, cada vazo desses tem uma válvula ajustado para cerca de 2 PSI para casos de sobrepressão.
 Eu vi  um user abrindo uma e dizendo que estava seca e iria adicionar solução ácida , O cara esta mais  perdido que cachorro no meio do transito. Esta bateria é totalmente vedada. Ela só carrega com os gases gerados internamente. Por isso elas podem ficarem de lado, de cabeça para baixo ,que não existirão vazamentos nem pelas válvulas, podendo serem usados em ambientes condicionados.
 Portanto, é um mito tentar recuperar uma bateria destas que tem outro processo funcional e só existem dois tipos: A AGM e a GEL.
Recomendo ainda lerem estes outros artigos sobre baterias que escrevi;