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Questão 93ENEM 2025 BelémCaderno azul · 2º Dia

Energia solar fotovoltaica

A energia solar fotovoltaica é renovável e limpa, associada à radiação emitida pelo Sol para gerar eletricidade. Baseia-se no denominado efeito fotoelétrico, por meio do qual determinados materiais são capazes de absorver fótons e liberar elétrons, gerando corrente elétrica. Para isso, utilizam-se placas com dispositivos semicondutores denominados células solares, ou fotovoltaicas, que podem ser feitos, por exemplo, de silício monocristalino, policristalino ou amorfo.

Disponível em: www.ecycle.com.br. Acesso em: 2 dez. 2021 (adaptado).

O principal impacto ambiental gerado pelo descarte desses dispositivos está associado ao(à)

Alternativas

Resolução

📋 Ficha da Questão

  • 📚 Matérias Necessárias: Química → Química Ambiental e Metais Pesados (descarte de resíduos eletrônicos)
  • ⚡ Nível: Médio — exige saber a composição das células fotovoltaicas e seu destino ambiental
  • 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Impacto ambiental de materiais eletrônicos; ciclo de vida de tecnologias (competência de área 3, H12)
  • 🏆 Gabarito: [LETRA] — revelado após resolução completa

🔎 Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

  • Comando reformulado: "Qual é o principal impacto ambiental do descarte das placas fotovoltaicas?"
  • Palavras-chave decisivas: descarte, placas fotovoltaicas, impacto ambiental
  • Armadilha típica: confundir o funcionamento (radiação/efeito fotoelétrico) com o descarte — na operação não há emissões; o impacto é no fim da vida útil.
  • O que a resposta precisa demonstrar: conhecer que as células contêm metais pesados e compostos tóxicos que, ao serem descartados, contaminam o solo.

📚 Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

  • Composição das placas solares: silício (Si) + metais pesados utilizados em contatos, soldas e dopagens — cádmio (Cd), chumbo (Pb), telúrio (Te), selênio (Se), arsênio (As) em algumas tecnologias.
  • Efeito fotoelétrico: fótons arrancam elétrons do material semicondutor → gera corrente. Não envolve reações nucleares (não há radioatividade).
  • Resíduo eletroeletrônico (e-waste): painéis fotovoltaicos no fim da vida útil são classificados como e-waste. Se aterrados sem tratamento, lixiviam metais pesados para o solo e lençol freático.
  • Emissões durante uso: praticamente zero — não queimam combustível, não emitem CO₂ nem gases de efeito estufa.

🧭 Passo 3 — Decodificação do Enunciado

  • Evidência 1: "placas com dispositivos semicondutores... silício monocristalino, policristalino ou amorfo" → a matriz é Si, mas há dopantes e metais associados.
  • Evidência 2: "principal impacto ambiental gerado pelo DESCARTE desses dispositivos" → foco é o fim da vida útil, não a geração de energia.
  • Síntese: o risco ambiental do descarte de placas solares é a contaminação química (metais pesados) do solo e, consequentemente, da água subterrânea.

🧠 Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar substâncias problemáticas nas placas Além do silício, as células fotovoltaicas podem conter:

  • Chumbo (Pb) — nas soldas;
  • Cádmio (Cd) — em células CdTe;
  • Telúrio, selênio, índio, gálio — metais presentes em tecnologias thin-film;
  • Polímeros (EVA, Tedlar) nas encapsulações. Esses metais são tóxicos e bioacumuláveis.

Subpasso 4.2 — Mecanismo de contaminação Descarte inadequado (aterros comuns) → chuva percola → metais pesados são lixiviados → contaminação do SOLO → contaminação do lençol freático → entrada na cadeia alimentar.

Subpasso 4.3 — Descartar alternativas relacionadas ao uso, não ao descarte

  • Radioatividade: silício e dopantes não são radioativos → falsa.
  • Radiação UV: placas ABSORVEM radiação solar; não EMITEM UV → falsa.
  • Temperatura do solo: efeito físico local (sombreamento), não é o PRINCIPAL impacto do descarte → falsa.
  • Gases de efeito estufa: não há combustão no descarte simples → falsa.

Subpasso 4.4 — Verificação A alternativa que capta o impacto principal do descarte (metais pesados → solo) é A.

✅❌ Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) contaminação do solo.Correta: as células fotovoltaicas contêm metais pesados (Pb, Cd, Te, Se) e dopantes tóxicos. No descarte inadequado, esses elementos são lixiviados e contaminam o solo e aquíferos, configurando o principal passivo ambiental dessas placas.

B) emissão de radioatividade.Incorreta: silício e os metais comumente usados nas placas não são isótopos radioativos. O funcionamento baseia-se no efeito fotoelétrico (quântico), não em decaimento nuclear.

C) emissão de radiação ultravioleta.Incorreta: placas fotovoltaicas ABSORVEM radiação solar (incluindo UV) para gerar corrente elétrica — não emitem UV. Descarte não produz radiação UV.

D) aumento da temperatura do solo.Incorreta: efeito marginal e local (por sombreamento e reflectância), irrelevante frente à toxicidade química dos materiais descartados.

E) produção de gases de efeito estufa.Incorreta: o descarte simples não gera queima. A geração fotovoltaica é justamente valorizada por quase não emitir gases de efeito estufa em sua operação.

🏆 Gabarito: A — o principal impacto do descarte de placas solares é a contaminação do solo por metais pesados.

🏁 Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

  • Reafirmação do gabarito: a toxicidade dos componentes das placas, quando lixiviados, afeta diretamente o solo e os lençóis freáticos.
  • Padrão de cobrança: ENEM cobra análise do CICLO DE VIDA das tecnologias renováveis — geração limpa não significa descarte limpo.
  • Generalização: resíduos eletroeletrônicos (e-waste) — placas fotovoltaicas, baterias, celulares — compartilham o mesmo risco: metais pesados no solo.
  • Dica de eliminação rápida: em questões sobre descarte de tecnologia, priorize "contaminação" (solo ou água) em vez de efeitos energéticos (radiação, calor).
  • Conexões com outros temas: logística reversa, Política Nacional de Resíduos Sólidos, reciclagem de painéis solares, economia circular.

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