ENEM 2024 · Ciências da Natureza: Transformações químicas e energia elétrica
A Solar Cell that is Triggered by Sun and Rain
Placas solares comuns dependem de dias ensolarados para gerar energia. Mas podemos gerar eletricidade com a ajuda de gotas de chuva, revestindo placas solares com uma fina camada de grafeno. Os íons dissociados a partir da água da chuva (Am+ e Bn−) tornam a combinação grafeno e água da chuva um par perfeito para geração de energia. O processo requer apenas uma camada de grafeno para que grande quantidade de elétrons (e−) se movimente ao longo da superfície.
Ao produzir eletricidade em dias chuvosos, o grafeno
Ao produzir eletricidade em dias chuvosos, o grafeno- Aoxida os cátions dissolvidos na água da chuva.
- Bimpede a difusão da água através das placas solares.
- Cdiminui a energia de ativação da reação no pseudocapacitor.
- Dforma um compósito não metálico com os íons na água da chuva.
- Egera uma diferença de potencial pela interação dos elétrons com os cátions.
Ver a resposta e a explicação
Resposta: letra E
Na figura, a água da chuva sobre o grafeno tem cátions (Am+) junto à camada de grafeno e ânions (Bn−) mais afastados. Os elétrons do grafeno são atraídos pelos cátions e se acumulam na interface, como num capacitor.
Essa separação de cargas cria uma diferença de potencial entre as duas camadas, que gera a corrente. O grafeno não oxida nem reduz os íons: a eletricidade vem da interação entre os elétrons dele e os cátions da água.
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Questão de prova anterior do ENEM, com o gabarito conferido com o oficial. O Provya não é afiliado ao INEP.