Ciências da NaturezaENEM 2024Nível 3
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
TANG, Q. et al. A Solar Cell that is Triggered by Sun and Rain. Angewandte Chemie International Edition, n. 55, 2016 (adaptado).
Fonte: ENEM 2024 · questão 99 · INEP.
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.✓ correta
Resposta correta: alternativa E
💡 Explicação
O grafeno é um ótimo condutor e concentra elétrons livres em sua superfície. Quando a água da chuva traz íons dissolvidos, os cátions ($A^{m+}$) se acumulam na camada de água logo acima do grafeno e atraem os elétrons, formando uma dupla camada de cargas separadas. Essa separação de cargas cria uma diferença de potencial elétrico (visível no esquema como 'alto' e 'baixo' potencial), que é o que gera a eletricidade.Questão enviada por Marcelo Merreles ao banco público do Canetinha.