Ano 2010#ciencias-natureza

Sobre o tema

A energia solar é uma fonte renovável abundante, mas sua natureza intermitente e diluída exige métodos eficientes de armazenamento para uso posterior. Uma estratégia promissora envolve reações químicas endotérmicas que absorvem energia solar e produzem combustíveis, como a reforma a vapor do metano: CH4(g) + H2O(v) + calor ↔ CO(g) + 3H2(g). Nesse processo, a energia solar é convertida em energia química armazenada nos produtos (CO e H2), que podem ser queimados posteriormente para liberar energia. Essa abordagem, conhecida como energia solar termoquímica, permite superar a variabilidade da radiação solar e fornecer energia sob demanda, sendo uma alternativa viável para a geração de calor e eletricidade.

Tópicos relacionados

  • Reações endotérmicas e exotérmicas
  • Armazenamento de energia solar
  • Reforma a vapor do metano
  • Combustíveis solares
  • Termoquímica

Enunciado

O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado de superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para o uso posterior.

BROWN, T. Química e Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.

Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: CH4(g)+ H2O(v) + calor ↔CO(g) + 3H2(g) e analisando-a como potencial mecanismo para aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia

Alternativas

  • A)

    Insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente.

  • B)

    Insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle.

  • C)

    Insatisfatória, uma vez que a a formação do gás CO que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente.

  • D)

    Satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para a obtenção de energia e realização de trabalho útil.

  • E)

    Satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para a obtenção de energia a realização de trabalho útil.

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Perguntas frequentes

O que é uma reação endotérmica?

É uma reação química que absorve calor do ambiente, resultando em um aumento na entalpia do sistema. Exemplo: a reforma a vapor do metano.

Como a energia solar pode ser armazenada quimicamente?

Através de reações endotérmicas que convertem energia solar em energia química em combustíveis, como hidrogênio ou monóxido de carbono, que podem ser queimados posteriormente.

Quais são as vantagens dos combustíveis solares?

Permitem armazenar energia solar de forma estável e transportável, superando a intermitência da fonte e possibilitando uso sob demanda.

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