hoeveelheid warmte die vrijkomt bij verbranding van een brandstof
(kilo)joule (binas 28B)
Slide 4 - Tekstslide
Aardolie
Belangrijke bron van grondstoffen voor de industrie
Ontstaat uit plantenresten die miljoenen jaren diep in de aarde onder hoge druk hebben gestaan
Mengsel van verschillende stoffen: worden gescheiden door gefractioneerde destillatie
Slide 5 - Tekstslide
Aardolie
Vooral gebruikt voor warmteproductie en opwekken van elektriciteit
De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel warmte er vrijkomt bij de verbranding van een brandstof
Slide 6 - Tekstslide
Slide 7 - Video
Gefractioneerde destillatie
Hiermee wordt het mengsel gescheiden in verschillende fracties
Olie wordt verwarmd en condenseert op verschillende hoogte
Grote moleculen fracties condenseren lager in de kolom
Slide 8 - Tekstslide
Kraken
Nafta bestaat nog uit grote moleculen
Kraken is het maken van kleinere moleculen uit grote moleculen
Verhitten tot 850 °C en er treedt thermolyse op
Er ontstaat etheen (C2H4) en mengsel van andere stoffen (propeen, butaan, pent-1-een bijv.)
Slide 9 - Tekstslide
Reformeren
onvertakte alkanen en cycloalkanen worden omgezet in onder andere vertakte alkanen en aromaten
Slide 10 - Tekstslide
Milieuproblemen
Fossiele brandstoffen zijn veel C- en H-atomen, maar ook vaak S-atomen. Dit leidt tot CO2, H2O en SO2.
Daarnaast is de temperatuur zo hoog dat N2 uit de lucht reageert tot stikstofoxiden (NOx)
Slide 11 - Tekstslide
Zwaveldioxide
SO2 wordt in de atmosfeer omgezet tot zwavelzuur, H2SO4
Leidt tot zure regen
Oplossing: Gebruik van ontzwavelde brandstoffen of door zuiveren van verbrandingsgassen in rookgasontzwavelingsinstallaties
Slide 12 - Tekstslide
Stikstofoxiden (NOx)
Stikstofoxiden zijn giftig voor de mens en tasten de ozonlaag aan.
Sterk broeikasgas: 265 x zo sterk als CO2
Oplossing: in auto's zit een driewegkatalysator die NOx omzet naar N2, CO2 en H2O
Slide 13 - Tekstslide
7.2 Biobrandstoffen
Slide 14 - Tekstslide
Waarom alternatieve brandstof?
De hoeveelheid beschikbare fossiele brandstoffen neemt af en zal afnemen door toenemende wereldbevolking
Versterkte broeikaseffect
Alternatieven?
Biobrandstof: brandstof gemaakt uit biomassa
Slide 15 - Tekstslide
Waarom alternatieve brandstof?
Biobrandstoffen zorgen niet voor een netto toename van CO2
biomassa is eenvoudig te produceren
Via fotosynthese maakt de plant glucose: 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2
CO2 wordt gebruikt
Slide 16 - Tekstslide
Waarom alternatieve brandstof?
Bij verbranding van biomassa komt de CO2 en energie weer vrij:
C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O
CO2 komt nu vrij
De koolstofkringloop is gesloten
Biomassa is CO2-neutraal en fossiele brandstoffen niet: dat duurt miljoenen jaren
Slide 17 - Tekstslide
Eerste generatie biobrandstof
Wordt weergegeven in een blokschema
Pijlen zijn stofstromen en blokken zijn reactoren
Slide 18 - Tekstslide
Eerste generatie biobrandstof
1G: voor de productie van bio-ethanol worden voedselgewassen gebruikt: mais, tarwe, suikerbiet enz.
Wordt gemengd met benzine om milieuvriendelijker te maken
Vanuit koolzaad: de koolzaadolie reageert met methanol tot biodiesel: omestering
Slide 19 - Tekstslide
Tweede generatie biobrandstof
Gebruik van voedselgewassen leidde tot prijsstijgingen en veel protesten over voedseltekort in andere landen.
Tweede generatie wordt het bio-afval gebruikt dat ontstaat bij het winnen van voedselgewassen
Houtsnippers, stro, gebruikt frituurvet, enz.
Slide 20 - Tekstslide
Derde generatie biobrandstof
Organisch materiaal dat geen (landbouw)afval is: algen en zeewier
Algen worden geoogst en gedroogd tot dikke pasta. Olie daaruit levert de biobrandstof
Een genetisch gemanipuleerde E. coli bacterie kan zeewiersuikers afbreken en direct bio-ethanol van maken
Slide 21 - Tekstslide
7.3 Duurzame ontwikkelingen
Wat is duurzaamheid en hoe houd je daar rekening mee?
Hoe bereken je de efficiëntie van een chemisch proces?
houd je Binas paraat!
Slide 22 - Tekstslide
Duurzame grondstoffen
Duurzaamheid: rekening houden met de behoeften in het heden, zonder de behoeften van toekomstige generaties in gevaar te brengen.
Duurzame grondstof: je kan hem op korte termijn steeds opnieuw produceren
Slide 23 - Tekstslide
Recycling
Recyclen: afval op een nuttige manier te gebruiken in een product of productieproces.
Cradle-to-cradle: elke grondstof moet na gebruik in het ene product weer nuttig gebruikt kunnen worden in een ander product, zonder verlies van kwaliteit.
Bijvoorbeeld: puin uit de bouw gebruiken om wegen op te hogen
Slide 24 - Tekstslide
Recycling
Downcyclen: Als de kwaliteit achteruit gaat omdat het te duur is of technisch niet mogelijk om weer de oorspronkelijke grondstof van te maken
Upcyclen: Als de gerecyclede grondstof van gelijke kwaliteit is, of zelfs beter dan de oorspronkelijke grondstof
Slide 25 - Tekstslide
Downcycling
Slide 26 - Tekstslide
Upcycling
Slide 27 - Tekstslide
Groene chemie
De chemische industrie doet ook aan duurzaamheid in hun productieprocessen.
Binas Tabel 97F: twaalf uitgangspunten voor groene chemie:
Samengevat is dat processen:
Veiliger zijn
Minder grondstoffen en energie gebruiken
Zoveel mogelijk gebruik maken van duurzame grondstoffen
Minder vervuiling geven
Slide 28 - Tekstslide
Atoomeconomie
Het beperken van de hoeveelheid afval
Atoomeconomie geeft aan welk percentage van de atomen uit de beginstoffen terugkomen in het gewenste eindproduct