Questão 93 do ENEM 2016 — Ciências da Natureza

Vamos entender o funcionamento do equipamento central citado no texto e mostrado nas figuras: o biodigestor.

O funcionamento do biodigestor

Quando as fezes dos animais (matéria orgânica) são colocadas dentro do biodigestor, elas ficam em um ambiente fechado e sem a presença de oxigênio ($O_2$). Nesse ambiente, bactérias específicas realizam a decomposição anaeróbica da matéria orgânica.

O principal produto dessa decomposição anaeróbica é o biogás, uma mistura gasosa composta majoritariamente por gás metano ($CH_4$) e gás carbônico ($CO_2$). O grande trunfo do biogás é que o metano é um gás altamente combustível.

A inovação do projeto

O enunciado indica que os produtos gerados no biodigestor são utilizados em equipamentos do próprio parque. Mas como o gás produzido a partir das fezes consegue acionar esses equipamentos? Isso ocorre através da combustão (queima) do gás metano gerado no processo. A energia liberada por essa queima é convertida em energia útil (luminosa ou térmica, dependendo do equipamento).

A equação química simplificada dessa queima é:

$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + \text{energia}$

Além de gerar energia útil para o parque, essa prática tem um enorme benefício ambiental: o metano ($CH_4$) é um gás de efeito estufa muito mais potente que o gás carbônico ($CO_2$). Ao queimar o metano, o projeto evita que ele vá direto para a atmosfera, transformando-o em $CO_2$, que tem um potencial de aquecimento menor.

Analisando as alternativas

• A) queima de gás metano: Correta. O biodigestor produz metano, que é canalizado e queimado para gerar energia aos equipamentos do parque.
• B) armazenamento de gás carbônico: Incorreta. O objetivo não é armazenar $CO_2$, mas sim utilizar o metano como fonte de energia.
• C) decomposição aeróbica das fezes: Incorreta. O biodigestor funciona em ambiente sem oxigênio, logo a decomposição é anaeróbica.
• D) uso mais eficiente de combustíveis fósseis: Incorreta. As fezes geram biogás, fonte de energia renovável (biomassa), e não um combustível fóssil (como petróleo ou carvão).
• E) fixação de carbono em moléculas orgânicas: Incorreta. A fixação de carbono é o que as plantas fazem na fotossíntese (captam $CO_2$ do ar e transformam em matéria orgânica). No biodigestor ocorre o inverso: a matéria orgânica é degradada, liberando carbono na forma de gás.