O crescimento da frota de veículos em circulação no mundo tem levado à busca e desenvolvimento de tecnologias que permitam minimizar emissões de poluentes atmosféricos. O uso de veículos elétricos é uma das propostas mais propagandeadas por serem de emissão zero. Podemos comparar a emissão de carbono na forma de CO2 (massa molar igual a 44 g mol−1) para os dois tipos de carros (a combustão e elétrico). Considere que os veículos tradicionais a combustão, movidos a etanol (massa molar igual a 46 g mol−1), emitem uma média de 2,6 mol de CO2 por quilômetro rodado, e os elétricos emitem o equivalente a 0,45 mol de CO2 por quilômetro rodado (considerando as emissões na geração e transmissão da eletricidade). A reação de combustão do etanol pode ser representada pela equação química:
Foram analisadas as emissões de CO2 envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km.
CHIARADIA, C. A. Estudo da viabilidade da implantação de frotas de veículos elétricos e híbridos elétricos
no atual cenário econômico, político, energético e ambiental brasileiro.
Guaratinguetá: Unesp, 2015 (adaptado).
A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veículo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de
A) 50.
B) 60.
C) 95.
D) 99.
E) 120.
Solução
Foi estabelecida uma comparação entre a quantidade de CO₂ liberada por um carro elétrico e por um carro que utiliza etanol como combustível.
Sabemos que um carro movido a etanol libera 2,6 mol de CO₂ por km rodado, enquanto o carro elétrico libera 0,45 mol de CO₂ para cada 1 km. Dessa forma, podemos calcular a quantidade de CO₂ liberada para 1.000 km rodados em ambos os casos:
ETANOL:
2,6 mol de CO2 ——- 1 km
x mol de CO2 ———- 1.000 km
x = 2.600 mol de CO2 liberados para percorrer 1.000 km
CARRO ELÉTRICO:
0,45 mol de CO2 ——- 1 km
y mol de CO2 ————1.000 km
y = 450 mol de CO2 liberados para percorrer 1.000 km
Agora, precisamos calcular a diferença em mol de CO₂ liberado para os dois carros: 2.600 mol – 450 mol = 2.150 mol CO₂. O valor de 2.150 mol de CO₂ é a quantidade a mais que o carro movido a etanol libera de CO2 em relação ao carro elétrico.
Para obter a quantidade equivalente em massa de etanol economizado, devemos considerar a proporção estequiométrica fornecida pela equação (1 mol de etanol: 2 mol de CO₂). Sabendo que 1 mol de etanol tem massa de 46 g e que a cada 46 g são liberados 2 mol de CO₂, podemos calcular da seguinte forma:
ETANOL MOL DE CO2
46 g ———— 2 mol de CO2
m ————— 2.150 mol de CO2
m = 49.450 g (aproximadamente 50 kg)
Se 2.150 mol de CO2 são economizados com o uso do carro elétrico, isso equivale a aproximadamente 50 kg de etanol em termos de massa.
Alternativa A
