Questão 124 do ENEM 2021 comentada
Como comparar células de combustível por temperatura de operação, tipo de eletrólito e meio químico.
O emprego de células de combustível a hidrogênio pode ser uma tecnologia adequada ao transporte automotivo. O quadro apresenta características de cinco tecnologias mais proeminentes de células de combustível.
Testes operacionais com esses tipos de células têm indicado que as melhores alternativas para veículos são as que operam em baixos níveis de energia térmica, são formadas por membranas de eletrólitos poliméricos e ocorrem em meio ácido.
THOMAS, S; ZALBOWITZ, M. Full cells: green power. Losalamos National Laboratory. Los Alamos, NM, 1999 (adaptado).
A tecnologia testada mais adequada para o emprego em veículos automotivos é a célula de combustível
- AAFC.
- BMSFC.
- CPEM.
- DPAFC.
- ESOFC.
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O que a questão cobra
A questão exige interpretar a tabela e relacionar os critérios do texto às características das células de combustível. Você deve comparar a temperatura operacional e a composição do eletrólito.
Resolução
O texto descreve três características desejadas: baixa temperatura de operação, eletrólito polimérico e meio ácido.
são formadas por membranas de eletrólitos poliméricos e ocorrem em meio ácido.
A tabela permite comparar cada tecnologia por esses critérios. A célula PEM opera entre 60 e 100 °C, tem eletrólito polimérico sólido e apresenta caráter ácido. Assim, ela reúne as características indicadas no enunciado.
As outras tecnologias não atendem ao conjunto de critérios. A AFC opera em meio básico, pois utiliza hidróxido de potássio. A PAFC usa ácido fosfórico, mas seu eletrólito é líquido e sua temperatura de operação é mais alta. MSFC e SOFC operam em temperaturas elevadas; além disso, seus eletrólitos são, respectivamente, carbonatos fundidos e óxido de zircônio sólido.
Portanto, ao considerar a função de cada coluna da tabela, a PEM é a tecnologia que corresponde às condições apontadas para veículos.
Alternativa por alternativa
- A
AFC não é a resposta: seu eletrólito é hidróxido de potássio, que caracteriza um meio básico, não ácido.
- B
MSFC não é a resposta: opera em temperatura elevada e usa carbonatos fundidos, não uma membrana polimérica em meio ácido.
- C
Correta. PEM é a correta: a tabela indica eletrólito polimérico sólido, caráter ácido e operação em baixa temperatura em comparação com as demais opções.
- D
PAFC não é a resposta: embora use ácido fosfórico, o eletrólito é líquido e a temperatura operacional é mais alta que a da PEM.
- E
SOFC não é a resposta: opera em temperatura elevada e usa óxido de zircônio sólido, não um eletrólito polimérico ácido.
Para lembrarPara selecionar uma tecnologia, compare todos os critérios pedidos com os dados da tabela: temperatura, material do eletrólito e caráter ácido ou básico.
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