Questão 123 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

O esquema apresenta o ciclo de matéria e energia essencial à vida, ligando dois grupos de substâncias por dois processos opostos. De um lado estão moléculas inorgânicas simples e de baixa energia — o dióxido de carbono ($CO_2$) e a água ($H_2O$). De outro estão moléculas orgânicas complexas e ricas em energia, os "combustíveis reduzidos", acompanhados do gás oxigênio ($O_2$).

O que significa "formação de combustíveis"

O enunciado pede a etapa de formação de combustíveis, ou seja, o processo que parte de $CO_2$ e $H_2O$ e produz moléculas orgânicas ricas em energia (como a glicose) mais $O_2$. Na biologia, esse processo é a fotossíntese, realizada por plantas, algas e algumas bactérias.

A fotossíntese é uma reação que exige investimento de energia — ela constrói moléculas complexas a partir de moléculas simples. Essa energia vem de uma fonte externa: a luz solar.

A física por trás

Do ponto de vista físico, a luz solar é uma forma de radiação, isto é, energia eletromagnética. Durante a fotossíntese, os organismos autótrofos capturam essa energia por meio de pigmentos (como a clorofila) e a utilizam para unir os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.

A energia que chegava como luz não desaparece: fica armazenada nas novas ligações moleculares formadas (as ligações $C-C$ e $C-H$ da glicose, por exemplo). Essa energia armazenada nas ligações é classificada como energia química.

Portanto, a formação de combustíveis converte energia eletromagnética (luz) em energia química.

Cuidado com a armadilha

É comum ler a palavra "combustível" e pensar logo na queima de gasolina num motor, associando-a à conversão de energia química em térmica ou cinética. Mas isso descreveria o processo inverso — o consumo do combustível (respiração celular ou combustão), que libera energia. A questão pede a formação, e não o consumo.

Assim, a formação dos combustíveis do ciclo do carbono é a conversão de energia eletromagnética em energia química. A resposta é a alternativa E.