4.3 Brandstof en milieu

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

 Brandstof en milieu

leerdoelen:

Aan het eind van de les:

• weet je welke stoffen in de atmosfeer komen door de verbranding van (fossiele) brandstoffen
• weet je welke milieuproblemen deze veroorzaken
• kun je voor- en nadelen noemen van alternatieve energiebronnen en  hoe deze een rol spelen in de discussie over de klimaat- en energiecrisis

Wat zijn de belangrijkste vormen van energie?

1. Steenkool

trage koolstof-

kringloop

Wat zijn de belangrijkste vormen van energie?

2. Aardolie

trage koolstofkringloop

Wat zijn de belangrijkste vormen van energie?

3. Aardgas

trage koolstofkringloop

Wat is de betekenis van fossiele energiebronnen?

Zonder fossiele brandstoffen was het

hoge ontwikkelingspeil van Nederland 

(en veel andere landen) niet mogelijk geweest.

Wat zijn de gevolgen van het gebruik van fossiele energie voor de atmosfeer?

CO2         

                H2O              SO2

                                NOx

Bij de verbranding van fossiele brandstoffen ontstaan de volgende oxiden:

            

                                  SO2

                                NOx

In de hete motor reageren O₂ en N₂ uit de lucht met elkaar tot NO en NO₂ (NO_x). Als de brandstof S bevat, dan ontstaat er bij verbranding ook SO₂.

Welke gevolgen hebben NO_x en SO₂ voor het milieu?

zwavelzuur

salpeterzuur

ZURE REGEN

Zure regen: wat is zuur?

Hoe zuur een oplossing is, geef je aan met de pH waarde.

Het tegenovergestelde van zuur noem je basisch

onthoud:

zuur: pH lager dan 7                        neutraal: pH = 7            basisch: pH hoger dan 7

Een INDICATOR is een stof die van kleur verandert, als de pH verandert.

Hiermee kun je de pH van een oplossing METEN.

            SO2

                                NOx

Hoe kun je uitstoot van NO_x en SO₂ tegengaan?

In de hete motor reageren O₂ en N₂ uit de lucht met elkaar tot NO en NO₂ (NO_x). Als de brandstof S bevat, dan ontstaat er bij verbranding ook SO₂.

Om de uitstoot van SO₂ te verminderen, halen de olieconcerns het element S uit de brandstof

De katalysator in de uitlaat zet het schadelijke NO_x en CO om in stikstof (N₂) en koolstofdioxide (CO₂)

Door minder hard te rijden, komt er ook minder NOx in de lucht. Daarom mag je rondom grote steden maar 80 of 100 km/h op de snelweg

Wat zijn de gevolgen van het gebruik van fossiele energie voor de atmosfeer?

2. Versterkt broeikaseffect

Welke gevolgen heeft het gebruik van fossiele brandstoffen?

- klimaatverandering

- opraken van fossiele brandstoffen

Oplossing: Duurzame energiebronnen

Welke oplossingen zijn er om het gebruik van fossiele brandstoffen en de uitstoot van CO2 te verminderen?

1. Windenergie (duurzaam)

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Voordelen windenergie:

+ het waait bijna altijd in Nederland

+ het is bijna net zo duur als fossiele energie

+ duurzaam en schoon

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Nadelen windenergie

- lawaai en horizonvervuiling 

- op zee = 3x zo duur

- betrouwbaarheid, het waait niet altijd 

- niet op te slaan

Welke oplossingen zijn er om het gebruik van fossiele brandstoffen en de uitstoot van CO2 te verminderen?

2. Zonne-energie (duurzaam)

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Voordelen zonne-energie:

+ duurzaam en schoon

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Nadelen van zonne-energie:

- hoge kosten

- betrouwbaarheid, weinig uren zon

- opwekken van energie niet op hetzelfde moment als verbruik > problemen om netwerk stabiel te houden

- grote zonneparken op land of water tasten bodem/waterkwaliteit aan (zonder licht geen plantengroei)

Welke oplossingen zijn er om het gebruik van fossiele brandstoffen en de uitstoot van CO2 te verminderen?

3. Biomassa (duurzaam?)

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Voordelen biomassa:

+ goedkoop

+ duurzaam en schoon, of toch niet?

+ grondstof biobrandstof

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Nadelen biomassa:

- neemt veel ruimte in

- ontbossing tropische regenwouden

- op de plek van voedselgewassen

Welke oplossingen zijn er om het gebruik van fossiele brandstoffen en de uitstoot van CO2 te verminderen?

4. Kernenergie (niet duurzaam)

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Voordelen kernenergie:

+ geen uitstoot CO2

Wat zijn de sterke en zwakke punten van duurzame vormen van energie?

Nadelen kernenergie:

- radio-actief afval moet meer dan 100 jaar opgeslagen worden

- kans dat het mis gaat is niet groot, maar ALS het mis gaat, is het een grote ramp met langdurige gevolgen voor de volksgezondheid