28 de out de 2015

QUESTÕES DO ENEM COMENTADAS – METABOLISMO DE MICRORGANISMOS (ENEM 2014)


ENEM 2014 - Ciência da Natureza e Suas Tecnologias - Biologia
Assunto: Metabolismo de microrganismos  com enfoque na produção de energia para o uso humano.

O potencial brasileiro para transformar lixo em energia permanece subutilizado — apenas pequena parte dos resíduos brasileiros é utilizada para gerar energia. Contudo, bons exemplos são os aterros sanitários,que utilizam a principal fonte de energia ali produzida.Alguns aterros vendem créditos de carbono com base no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), do Protocolo de Kyoto. Essa fonte de energia subutilizada, citada no texto, é o

a) etanol, obtido a partir da decomposição da matéria orgânica por bactérias.
b) gás natural, formado pela ação de fungos decompositores da matéria orgânica.
c) óleo de xisto, obtido pela decomposição da matéria orgânica pelas bactérias anaeróbias.
d) gás metano, obtido pela atividade de bactérias anaeróbias na decomposição da matéria orgânica.
e) gás liquefeito de petróleo, obtido pela decomposição
de vegetais presentes nos restos de comida.

Resolução:

Parte do lixo doméstico é constituído por materiais orgânicos, como cascas de frutas e legumes, arroz e feijão. Ao ser descartado no lixo comum, o material orgânico doméstico  é coletado pelos caminhões de lixo e despejado em lixões e mais raramente em aterros sanitários. Nestes depósitos, sob condições anaeróbicas a matéria orgânica é utilizada por bactérias decompositoras que após metabolizar o material orgânico liberam gás metano (CH4). O gás metano liberado pela decomposição é chamado biogás. 

O gás metano (CH4) é um hidrocarboneto simples, incolor, inodoro e inflamável na presença de oxigênio. Quando o lixo orgânico é decomposto em condições controladas de aterros sanitários sua produção é maximizada e pode ser direcionada para uma combustão controlada. A combustão completa do gás metano resulta na eliminação de calor, vapor de água (H2O) e gás dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera.



O calor liberado na combustão de metano pode ser utilizado para aquecer a água líquida, transformando-a em vapor de água que pode movimentar um gerador que transformará a energia cinética do vapor de água em energia elétrica e poderá ser utilizada para sustentar o gasto energético do aterro sanitário e mesmo gerar excedentes que podem abastecer a população.

A conversão de lixo em gás metano (CH4) está representado nos esquemas abaixo.
















Resposta: D


Aprofundamento 1 - Outras vantagens em converter o metano em dióxido de carbono

A conversão de metano (CH4) em dióxido de (CO2) durante a combustão apresenta outras vantagens:   

  • O gás metano (CH4) possui capacidade de reter calor na atmosfera terrestre, sendo portanto, considerado um gás estufa, como o gás dióxido de carbono (CO2), mas com capacidade de reter vinte vezes mais calor que o gás dióxido de carbono (CO2). Portanto, a conversão do gás metano (CH4) em gás dióxido de carbono (CO2contribui para combater o aquecimento global.
  • O gás metano (CH4é inflamável podendo causar explosões em lixões e aterros, sua combustão controlada o converte em um gás não inflamável (CO2).
  • O gás metano (CH4é tóxico aos seres vivos Se inalado causa tontura, dificuldades respiratórias e perda de consciência. Já o gás dióxido de carbono (CO2não possui estes efeitos tóxicos.

Aprofundamento 2 – Outras formas de produção de Metano

O metano surge na atmosfera devido aos seguintes processos:
·        
  • Decomposição de lixo orgânico por bactérias (aterros sanitários e lixões);
  • Digestão de animais herbívoros, onde bactérias associadas ao tubo digestivo produzem metano;

  • Reservatórios de hidrelétricas, por decomposição bacteriana da matéria orgânica submersa;
  • Metabolismo de certos tipos de bactérias do solo e de sedimentos aquáticos de água doce e marinhos que decompõem a matéria orgânica e liberam gás metano (CH4);
  • Extração de combustíveis minerais, como petróleo e carvão mineral liberam gás metano (CH4). Este metano (CH4) é o principal componente do gás natural.
  • Derretimento de geleiras, glaciares e do permafrost liberam estoques de gás metano (CH4) aprisionados.

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