Questão 67 do ENEM 2010 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar a equação química fornecida no enunciado e entender como ela se relaciona com o armazenamento de energia.

A equação apresentada é: $\text{CH}_4(g) + \text{H}_2\text{O}(v) + \text{calor} \rightleftharpoons \text{CO}(g) + 3\text{H}_2(g)$

Observe que a palavra "calor" está do lado dos reagentes. Isso significa que, para a reação ocorrer no sentido direto (da esquerda para a direita), ela precisa absorver energia do meio externo. Na química, chamamos esse tipo de processo de endotérmico. No contexto da questão, essa energia térmica provém do Sol.

Ao absorver a energia solar, os reagentes (metano e água) se transformam nos produtos: monóxido de carbono ($\text{CO}$) e gás hidrogênio ($\text{H}_2$). A grande sacada dessa estratégia é que tanto o $\text{CO}$ quanto o $\text{H}_2$ são gases combustíveis. Ou seja, a energia solar que foi absorvida durante a reação fica "armazenada" nas ligações químicas dessas novas moléculas.

Posteriormente, quando precisarmos de energia (durante a noite ou em dias nublados, por exemplo), podemos utilizar esses gases como combustíveis. A queima (combustão) do $\text{CO}$ e do $\text{H}_2$ é um processo altamente exotérmico, que libera a energia armazenada na forma de calor, podendo ser convertida em trabalho útil (como gerar eletricidade ou movimentar motores).

Analisando as alternativas com base nesse raciocínio:

• A estratégia não é insatisfatória, pois ela cumpre exatamente o objetivo de armazenar a energia solar intermitente em compostos químicos ricos em energia.
• A reação direta ocorre com absorção de calor (endotérmica), e não liberação.
• Os produtos formados ($\text{CO}$ e $\text{H}_2$) são, de fato, substâncias combustíveis.

Portanto, a estratégia é satisfatória, pois a reação direta absorve calor e promove a formação de substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para a obtenção de energia e realização de trabalho útil.