H4 De aarde als energieleverancier
§1 Fossiele brandstoffen
Fossiele brandstoffen
Fossiele brandstoffen zijn ontstaan uit resten van planten en dieren die miljoenen jaren
geleden leefden. Door de grote druk van de aardkorst zijn deze samengeperst. Voorbeelden van
fossiele brandstoffen zijn:
- Steenkool
- Aardolie
- Aardgas
In deze brandstoffen zit veel energie opgeslagen, die bij de verbranding weer vrijkomt. Met deze
energie kun je, bijvoorbeeld, eten koken en het huis verwarmen.
Steenkool
De functie van steenkool vóór de Tweede Wereldoorlog was dat het een belangrijke brandstof was
voor huishoudens, industrie en vervoer.
Steenkool is afkomstig uit steenkoolmijnen en is ontstaan uit dode plantenresten.
De functie van steenkool tegenwoordig is dat het alleen nog wordt gebruikt in
elektriciteitscentrales, bij de ijzerbereiding en in de chemische industrie. Steenkool is een
mengsel waarvan de samenstelling sterk kan wisselen.
Steenkoolverbranding en milieu
Omdat steenkool voor het grootste gedeelte uit koolstofatomen bestaat, komt bij de verbranding
voornamelijk CO2 vrij.
Het reactieschema hiervoor is:
Koolstof + Zuurstof → Koolstofdioxide
De kloppende reactievergelijking is:
C(s) + O2 (g) → CO2 (g)
Naast CO2 komen bij de verbranding van steenkool nog flinke hoeveelheden schadelijke stoffen
vrij. Dat komt door de zwavel en de stikstofatomen → SO2, NO en NO2. Deze gassen zijn schadelijk
voor de gezondheid en veroorzaken zure regen.
Bij de verbranding komt er ook rook en gas vrij en deze bevatten vaste deeltjes, waaronder
verbindingen van zware metalen. Tegenwoordig moeten bedrijven die kolen stoken, de
vervuilende stoffen uit de verbrandingsgassen halen.
Verbrandingsgassen zijn gassen die vrijkomen vrij als fossiele brandstoffen, zoals aardgas,
worden verbrand. Voor de verbranding van gas is lucht nodig.
, Een manier om de vervuiling tegen te gaan, is de steenkool voor de verbranding te zuiveren. Dit
gebeurt in cokesfabrieken. Daardoor ontwijken allerlei stoffen uit de steenkool. Wat achterblijft,
het restant, heet cokes: een vaste stof die uit ongeveer 90 massa% koolstof bestaat. Naast cokes,
levert een cokesfabriek ook allerlei andere producten:
- Gas: dient als brandstof
- Teer: dient als asfalt voor de wegenbouw
- Ammoniak en zwavelzuur: dient voor chemische industrie
Aardgas
De meeste Nederlandse gezinnen stoken thuis op aardgas. Aardgas bestaat uit: methaangas
(brandbaar) en stikstofgas. Beide gassen zijn geur- en kleurloos. Om mensen voor aardgas te
laten waarschuwen, voegt het gasbedrijf reukstof toe.
Het reactieschema van de verbranding van aardgas is:
Methaangas + Zuurstofgas → Koolstofdioxidegas + Waterdamp
De kloppende reactievergelijking is:
CH2 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H20 (g)
(On)volledige verbranding
Je moet weten wat het verschil is tussen een volledige en onvolledige verbranding.
Een onvolledige verbranding ontstaat als er te weinig zuurstof aanwezig is bij de verbranding
(bij de verbranding van een kaars, ontstaat: water MAAR geen CO 2 omdat er te weinig zuurstof
ontstaat). Bij een onvolledige verbranding, ontstaat GEEN CO 2 maar CO <---- zeer giftig gas (i.t.t.
CO2).
Een volledige verbranding ontstaat als er voldoende zuurstof aanwezig is bij de verbranding
(om een liter water aan de kook te brengen).
§2 Aardolie
Aardolie
Aardolie is een fossiele brandstof. De meest voorkomende stoffen in aardolie zijn
koolwaterstoffen. Dit zijn stoffen die uit koolstof en waterstof bestaan. In aardolie komen ook
de elementen zwavel, zuurstof en stikstof voor. Om uit aardolie producten (behalve benzine,
diesel etc.), zoals plastics, wasmiddelen en kleurstoffen, te maken, moet je aardolie eerst
bewerken. De aardolie moet eerst worden gedestilleerd.
Destillatie van aardolie
Door aardolie te destilleren, wordt het in zeven fracties gescheiden. Fractie betekent: een deel.
Benzine en dieselolie zijn voorbeelden van fracties. Fracties zijn mengsels en elke fractie heeft
§1 Fossiele brandstoffen
Fossiele brandstoffen
Fossiele brandstoffen zijn ontstaan uit resten van planten en dieren die miljoenen jaren
geleden leefden. Door de grote druk van de aardkorst zijn deze samengeperst. Voorbeelden van
fossiele brandstoffen zijn:
- Steenkool
- Aardolie
- Aardgas
In deze brandstoffen zit veel energie opgeslagen, die bij de verbranding weer vrijkomt. Met deze
energie kun je, bijvoorbeeld, eten koken en het huis verwarmen.
Steenkool
De functie van steenkool vóór de Tweede Wereldoorlog was dat het een belangrijke brandstof was
voor huishoudens, industrie en vervoer.
Steenkool is afkomstig uit steenkoolmijnen en is ontstaan uit dode plantenresten.
De functie van steenkool tegenwoordig is dat het alleen nog wordt gebruikt in
elektriciteitscentrales, bij de ijzerbereiding en in de chemische industrie. Steenkool is een
mengsel waarvan de samenstelling sterk kan wisselen.
Steenkoolverbranding en milieu
Omdat steenkool voor het grootste gedeelte uit koolstofatomen bestaat, komt bij de verbranding
voornamelijk CO2 vrij.
Het reactieschema hiervoor is:
Koolstof + Zuurstof → Koolstofdioxide
De kloppende reactievergelijking is:
C(s) + O2 (g) → CO2 (g)
Naast CO2 komen bij de verbranding van steenkool nog flinke hoeveelheden schadelijke stoffen
vrij. Dat komt door de zwavel en de stikstofatomen → SO2, NO en NO2. Deze gassen zijn schadelijk
voor de gezondheid en veroorzaken zure regen.
Bij de verbranding komt er ook rook en gas vrij en deze bevatten vaste deeltjes, waaronder
verbindingen van zware metalen. Tegenwoordig moeten bedrijven die kolen stoken, de
vervuilende stoffen uit de verbrandingsgassen halen.
Verbrandingsgassen zijn gassen die vrijkomen vrij als fossiele brandstoffen, zoals aardgas,
worden verbrand. Voor de verbranding van gas is lucht nodig.
, Een manier om de vervuiling tegen te gaan, is de steenkool voor de verbranding te zuiveren. Dit
gebeurt in cokesfabrieken. Daardoor ontwijken allerlei stoffen uit de steenkool. Wat achterblijft,
het restant, heet cokes: een vaste stof die uit ongeveer 90 massa% koolstof bestaat. Naast cokes,
levert een cokesfabriek ook allerlei andere producten:
- Gas: dient als brandstof
- Teer: dient als asfalt voor de wegenbouw
- Ammoniak en zwavelzuur: dient voor chemische industrie
Aardgas
De meeste Nederlandse gezinnen stoken thuis op aardgas. Aardgas bestaat uit: methaangas
(brandbaar) en stikstofgas. Beide gassen zijn geur- en kleurloos. Om mensen voor aardgas te
laten waarschuwen, voegt het gasbedrijf reukstof toe.
Het reactieschema van de verbranding van aardgas is:
Methaangas + Zuurstofgas → Koolstofdioxidegas + Waterdamp
De kloppende reactievergelijking is:
CH2 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H20 (g)
(On)volledige verbranding
Je moet weten wat het verschil is tussen een volledige en onvolledige verbranding.
Een onvolledige verbranding ontstaat als er te weinig zuurstof aanwezig is bij de verbranding
(bij de verbranding van een kaars, ontstaat: water MAAR geen CO 2 omdat er te weinig zuurstof
ontstaat). Bij een onvolledige verbranding, ontstaat GEEN CO 2 maar CO <---- zeer giftig gas (i.t.t.
CO2).
Een volledige verbranding ontstaat als er voldoende zuurstof aanwezig is bij de verbranding
(om een liter water aan de kook te brengen).
§2 Aardolie
Aardolie
Aardolie is een fossiele brandstof. De meest voorkomende stoffen in aardolie zijn
koolwaterstoffen. Dit zijn stoffen die uit koolstof en waterstof bestaan. In aardolie komen ook
de elementen zwavel, zuurstof en stikstof voor. Om uit aardolie producten (behalve benzine,
diesel etc.), zoals plastics, wasmiddelen en kleurstoffen, te maken, moet je aardolie eerst
bewerken. De aardolie moet eerst worden gedestilleerd.
Destillatie van aardolie
Door aardolie te destilleren, wordt het in zeven fracties gescheiden. Fractie betekent: een deel.
Benzine en dieselolie zijn voorbeelden van fracties. Fracties zijn mengsels en elke fractie heeft
