Scheikunde hoofdstuk 16
Via fotosynthese maken planten glucose en zuurstof uit koolstofdioxide en water. Koolstof
wordt opgeslagen in fossiele brandstoffen, bij het verbranden komt deze koolstof en andere
stoffen weer vrij. Om energie te maken als het ware wordt er warmte omgezet in
bewegingsenergie, dit gaat in veel stappen. Bij elke stap gaat een beetje energie verloren in
de vorm van warmte. Door dit rendement te verbeteren kunnen we energie besparen. Dit is
de kwaliteit van energie. Energie is duurzaam als de productie en gebruik ervan de
levensomstandigheden van toekomstige generaties niet in gevaar brengt. De C/H
verhouding in de moleculen gaat om de C en H moleculen, een hogere verhouding
betekent dat de stof meer CO2 produceert. Biobrandstoffen zijn koolstofhoudende
materialen uit biomassa. Er zijn drie generaties biobrandstoffen;
1. Eerste generatie: bestaat uit biobrandstof uit suikers, zetmeel, plantaardige olie en
dierlijke vetten.
2. Tweede generatie: biomassa die overblijft wordt gebruikt.
3. Derde generatie: algen worden gekweekt om biobrandstoffen te produceren.
Bij warmtekrachtkoppeling wordt de vrijgekomen warmte ook gebruikt.
Bij de reactie tussen een brandstof en een zuurstof komt energie vrij. In een brandstofcel
kan de chemische energie worden omgezet in
elektrische energie. Een brandstofcel is een
elektrochemische cel. Het verschil is de continue
aanvoer van brandstof en zuurstof en de continue
afvoer van reactieproducten. Tussen de elektrode zit
een elektrolyt of een membraan. In het voorbeeld is dit
een membraan dat alleen H+ kan doorlaten, dit is een
ionselectief membraan. In de elektrode zitten
katalysatoren. Dit maakt een brandstofcel ook erg duur.
Soms dan moet je zelf de halfreactie opstellen van de
brandstof die gebruikt wordt.
Opslaan van elektriciteit is een groot voordeel van sommige energiebronnen. Je kunt
elektrische energie opslaan in accu’s, batterijen etc. Als een batterij stroom levert gebeurt
dat via een spontane redoxreactie waarbij de reductor elektronen afgeeft. Reductor en
oxidator zijn niet rechtstreeks met elkaar in verbinding. Een elektrochemische cel heeft een
bepaalde spanning die afhangt van de reductor, oxidator, temperatuur en de concentraties
van de stoffen. Wanneer je van buitenaf een grotere spanning erop zet laadt je de batterij
op. Dit heet elektrolyse. Er vindt een geforceerde redoxreactie plaats. Bij een oplaadbare
batterij blijven de reactieproducten die bij het leveren van stroom ontstaan, gebonden aan de
elektroden. De oorspronkelijke oxidator en reductor kunnen dan weer worden gemaakt. Een
redox-flow-accu lijkt op een brandstofcel. Er zijn twee vloeistoffen die via een redoxreactie
reageren.
Via fotosynthese maken planten glucose en zuurstof uit koolstofdioxide en water. Koolstof
wordt opgeslagen in fossiele brandstoffen, bij het verbranden komt deze koolstof en andere
stoffen weer vrij. Om energie te maken als het ware wordt er warmte omgezet in
bewegingsenergie, dit gaat in veel stappen. Bij elke stap gaat een beetje energie verloren in
de vorm van warmte. Door dit rendement te verbeteren kunnen we energie besparen. Dit is
de kwaliteit van energie. Energie is duurzaam als de productie en gebruik ervan de
levensomstandigheden van toekomstige generaties niet in gevaar brengt. De C/H
verhouding in de moleculen gaat om de C en H moleculen, een hogere verhouding
betekent dat de stof meer CO2 produceert. Biobrandstoffen zijn koolstofhoudende
materialen uit biomassa. Er zijn drie generaties biobrandstoffen;
1. Eerste generatie: bestaat uit biobrandstof uit suikers, zetmeel, plantaardige olie en
dierlijke vetten.
2. Tweede generatie: biomassa die overblijft wordt gebruikt.
3. Derde generatie: algen worden gekweekt om biobrandstoffen te produceren.
Bij warmtekrachtkoppeling wordt de vrijgekomen warmte ook gebruikt.
Bij de reactie tussen een brandstof en een zuurstof komt energie vrij. In een brandstofcel
kan de chemische energie worden omgezet in
elektrische energie. Een brandstofcel is een
elektrochemische cel. Het verschil is de continue
aanvoer van brandstof en zuurstof en de continue
afvoer van reactieproducten. Tussen de elektrode zit
een elektrolyt of een membraan. In het voorbeeld is dit
een membraan dat alleen H+ kan doorlaten, dit is een
ionselectief membraan. In de elektrode zitten
katalysatoren. Dit maakt een brandstofcel ook erg duur.
Soms dan moet je zelf de halfreactie opstellen van de
brandstof die gebruikt wordt.
Opslaan van elektriciteit is een groot voordeel van sommige energiebronnen. Je kunt
elektrische energie opslaan in accu’s, batterijen etc. Als een batterij stroom levert gebeurt
dat via een spontane redoxreactie waarbij de reductor elektronen afgeeft. Reductor en
oxidator zijn niet rechtstreeks met elkaar in verbinding. Een elektrochemische cel heeft een
bepaalde spanning die afhangt van de reductor, oxidator, temperatuur en de concentraties
van de stoffen. Wanneer je van buitenaf een grotere spanning erop zet laadt je de batterij
op. Dit heet elektrolyse. Er vindt een geforceerde redoxreactie plaats. Bij een oplaadbare
batterij blijven de reactieproducten die bij het leveren van stroom ontstaan, gebonden aan de
elektroden. De oorspronkelijke oxidator en reductor kunnen dan weer worden gemaakt. Een
redox-flow-accu lijkt op een brandstofcel. Er zijn twee vloeistoffen die via een redoxreactie
reageren.
