Hoofdstuk 7: Duurzaamheid
§7.2 Fossiele brandstoffen
De belangrijkste fossiele brandstoffen zijn: steenkool, aardgas en aardolie. Fossiele brandstoffen
bestaan uit C en H en soms S atomen. De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel energie er vrijkomt
bij de verbranding van 1m3 of 1kg van een brandstof bij een bepaalde druk of temperatuur.
Aardolie wordt gescheiden in fracties door middel van gefractioneerd destillatie.
De naftafractie bestaat uit een mengsel van koolwaterstofmoleculen (waarvan het aantal C-atomen
tussen de 5 en 12 ligt).
De nafta wordt omgezet in grondstoffen voor de chemische industrie door:
- Thermisch kraken, bij de verhitting treedt er een ontledingsreactie op. Er ontstaat altijd een
mengsel van stoffen
- Katalytisch reformen, bij verhitting verandert een cycloalkaan in vertakte alkanen
Milieuproblemen
- Koolstofdioxide (CO2) is de grootste oorzaak van het broeikaseffect. Je kunt dit verminderen
door CO2 op te slaan, het op te laten lossen in zeewater of het mineraal olivijn uitstrooien dat
reageert met CO2.
- Zwaveldioxide (SO2) wordt in de atmosfeer omgezet in zwavelzuur (H2SO4), met als gevolg zure
regen. Oplossing: verbrandingsgassen zuiveren in rookgasontzwavelingsinstallaties.
- Stikstofoxiden (NOx) worden met driewegkatalysatoren omgezet
§7.3 Biobrandstoffen
Fotosynthese is een endotherme reactie waarvoor de zon energie geeft:
6 CO2(g) + 6 H2O(l) → C6H12O6(s) + 6 O2(g)
De koolstofkringloop is de elementenkringloop van het element koolstof. De koolstofkringloop is
CO2-neutraal als de koolstofdioxide die vrijkomt bij de verbranding weer wordt opgenomen.
Biobrandstoffen worden gemaakt van biomassa. Bio-ethanol wordt via vergisting uit suikers
gemaakt: C6H12O6(s) → 2 C2H5OH(l) + 2 CO2(g)
Eerste generatie biobrandstoffen
Biodiesel wordt gemaakt uit koolzaad. Het omzetten van de koolzaadolie
in biodiesel heet omestering. Het productieproces kun je weergeven in
een blokschema. De blokken zijn de reactoren en de pijlen zijn de
stofstromen.
Tweede generatie biobrandstoffen
Voor de tweede generatie biobrandstoffen worden geen voedingsstoffen
maar afval gebruikt. Door vergisting uit afval kan het biogas methaan
worden gevormd.
Derde generatie biobrandstoffen
- Algen, de oliën uit algen leveren biobrandstof op (CO2-neutraal)
- Zeewier, E. coli bacteriën kan zeewiersuiker afbreken en omzetten in bio-ethanol
§7.2 Fossiele brandstoffen
De belangrijkste fossiele brandstoffen zijn: steenkool, aardgas en aardolie. Fossiele brandstoffen
bestaan uit C en H en soms S atomen. De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel energie er vrijkomt
bij de verbranding van 1m3 of 1kg van een brandstof bij een bepaalde druk of temperatuur.
Aardolie wordt gescheiden in fracties door middel van gefractioneerd destillatie.
De naftafractie bestaat uit een mengsel van koolwaterstofmoleculen (waarvan het aantal C-atomen
tussen de 5 en 12 ligt).
De nafta wordt omgezet in grondstoffen voor de chemische industrie door:
- Thermisch kraken, bij de verhitting treedt er een ontledingsreactie op. Er ontstaat altijd een
mengsel van stoffen
- Katalytisch reformen, bij verhitting verandert een cycloalkaan in vertakte alkanen
Milieuproblemen
- Koolstofdioxide (CO2) is de grootste oorzaak van het broeikaseffect. Je kunt dit verminderen
door CO2 op te slaan, het op te laten lossen in zeewater of het mineraal olivijn uitstrooien dat
reageert met CO2.
- Zwaveldioxide (SO2) wordt in de atmosfeer omgezet in zwavelzuur (H2SO4), met als gevolg zure
regen. Oplossing: verbrandingsgassen zuiveren in rookgasontzwavelingsinstallaties.
- Stikstofoxiden (NOx) worden met driewegkatalysatoren omgezet
§7.3 Biobrandstoffen
Fotosynthese is een endotherme reactie waarvoor de zon energie geeft:
6 CO2(g) + 6 H2O(l) → C6H12O6(s) + 6 O2(g)
De koolstofkringloop is de elementenkringloop van het element koolstof. De koolstofkringloop is
CO2-neutraal als de koolstofdioxide die vrijkomt bij de verbranding weer wordt opgenomen.
Biobrandstoffen worden gemaakt van biomassa. Bio-ethanol wordt via vergisting uit suikers
gemaakt: C6H12O6(s) → 2 C2H5OH(l) + 2 CO2(g)
Eerste generatie biobrandstoffen
Biodiesel wordt gemaakt uit koolzaad. Het omzetten van de koolzaadolie
in biodiesel heet omestering. Het productieproces kun je weergeven in
een blokschema. De blokken zijn de reactoren en de pijlen zijn de
stofstromen.
Tweede generatie biobrandstoffen
Voor de tweede generatie biobrandstoffen worden geen voedingsstoffen
maar afval gebruikt. Door vergisting uit afval kan het biogas methaan
worden gevormd.
Derde generatie biobrandstoffen
- Algen, de oliën uit algen leveren biobrandstof op (CO2-neutraal)
- Zeewier, E. coli bacteriën kan zeewiersuiker afbreken en omzetten in bio-ethanol
