V4 7.2 Biobrandstoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

7.2 Biobrandstoffen

Leerdoelen:

• Welke voordelen hebben biobrandstoffen t.o.v. fossiele brandstoffen?
• Welke soorten biobrandstoffen zijn er?

Welke isomeer van C₅H₁₂ heeft 

het hoogste kookpunt?

1. Pentaan
2. Dimethylpropaan
3. De kookpunten zijn even hoog
4. Weet ik niet

Destillatietoren

Welke isomeer van C₅H₁₂ komt hoger in de destillatietoren bij de raffinage van aardolie?

1. Pentaan
2. Dimethylpropaan
3. Ze komen even hoog
4. Weet ik niet

Hoeveel liter ruwe aardolie denk je dat de hele wereldbevolking elke dag gebruikt?

1. 900.000 liter
2. 7 miljoen liter
3. 980 miljoen liter
4. 14 miljard liter

https://www.worldometers.info/oil/

x 92 miljoen...

Waarom alternatieve brandstof?

•  De hoeveelheid beschikbare fossiele brandstoffen neemt af en zal afnemen door toenemende wereldbevolking
• Versterkte broeikaseffect
• Alternatieven?
• Biobrandstof: brandstof gemaakt uit biomassa

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

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

Eerste generatie biobrandstof (1G)

• 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

Wat is de systematische
naam van glycerol?

Eerste generatie biobrandstof

• Wordt weergegeven in een blokschema
  
  
• Pijlen zijn stofstromen en blokken zijn reactoren

Tweede generatie biobrandstof (2G)

• 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.

Derde generatie biobrandstof (3G)

• 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