Les 1 - H7.1 + 7.2 _ Duurzaamheid

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

H7 - Duurzaamheid

Planning

• Planning de laatste periode

• Start H7 - Duurzaamheid

• Vandaag: Uitleg §7.1 + §7.2

• Aan de slag

Planning komende weken

• Week 19: §7.1 + §7.2 (= deze week)
• Week 20: §7.3 + §7.4
• Week 21: §7.4 + practicum
• Week 22: §7.5
• Week 23: §7.5 + Afronding H7
• Week 24: Start voorbereiden toetsweek
• Week 25: voorbereiden toetsweek (PW H3, H6 + H7)
• Week 25/26: Eind TOP-week

H7 - Duurzaamheid

• §7.1 - Fossiele brandstoffen
  
• §7.2 - Biobrandstoffen 
• §7.3 - Duurzame ontwikkelingen
  
• §7.4 - Evenwichten
  
• §7.5 - Evenwichten beïnvloeden

H7 - Duurzaamheid

• §7.1 - Fossiele brandstoffen
  
• §7.2 - Biobrandstoffen 
• §7.3 - Duurzame ontwikkelingen
  
• §7.4 - Evenwichten
  
• §7.5 - Evenwichten beïnvloeden

Leerdoelen deze les:

• Je kunt uitleggen wat het versterkt broeikast effect is
• Je kunt fossiele en bio-brandstoffen benoemen en uitleggen hoe sommige zijn ontstaan
• Je kunt uitleggen wat de kort en lange koolstofcyclus is
• Je kunt uitleggen wat gefractioneerd destilleren is
  
• Je kunt de milieu-problemen benoemen die ontstaan door de emissies bij het verbranden van brandstoffen.
• Je kunt het verband aangeven tussen industrialisatie en de versterking van het versterkt broeikaseffect.

Fossiele brandstoffen

§7.1 Fossiele Brandstoffen

• Fossiele brandstoffen zijn ontstaan uit resten van planten en dieren
• Miljoenen jaren geleden  

1. Aardolie, 
2. Steenkool 
3. Aardgas.

§7.1 Verwerking van aardgas en steenkool

• Men gebruikt nog steeds veel 'grijze' energie

(2022)

§7.1 Verwerking van aardolie

• Aardolie wordt verwerkt door destillatie, 
• Fracties worden gescheiden op basis van hun kookpunten.

• Gefractioneerde destillatie
• => Fracties zijn mengsels van koolwaterstoffen

waar

niet waar

In een destillatietoren komt de fractie met het hoogste kookpunt bovenin

Koolstofchemie gaat over stoffen waarvan de moleculen altijd C- en H- atomen bevatten

destilleren berust op verschil in smeltpunt 

fossiele brandstoffen raken op

fossiele brandstoffen zijn hernieuwbaar

destilleren is een chemische reactie 

§7.1 Verwerking van aardgas en steenkool

• Kraken van grote / zware fracties
• -> Zorgt voor kleinere moleculen
• => Er ontstaan altijd mengsels bij kraken

§7.1 Verwerking van aardgas en steenkool

§7.1 Milieu problemen

• Gebruik van fossiele brandstoffen leidt tot uitstoot van CO₂ 
• => CO₂ leidt tot versterking van het broeikaseffect 

• Het versterkte broeikaseffect leidt tot opwarming van de aarde

Versterkt broeikaseffect:

het weer wordt extremer

• Hogere gemiddelde temperatuur
  
• Zeespiegel stijgt
  
• Woestijnoppervlak neemt toe
• Extreme regenval en tornado's
  
• IJskappen en gletsjers smelten
  
• Meer overstromingen in de winter, in de zomer te weinig water → het verbouwen van gewassen wordt moeilijker. 

§7.1 Milieu problemen

• Gebruik van fossiele brandstoffen leidt tot uitstoot van NO_x en SO₂

• NO en NO₂ zijn giftig voor milieu
• => Katalysator in de motor, wordt omgezet naar N₂, CO₂ en H₂O

• SO₂ gaat reactie aan met water in de lucht
• Hierbij ontstaat zwavelzuur => zure regen

§7.2 Biobrandstoffen

•  De hoeveelheid beschikbare fossiele brandstoffen neemt af 

• Versterkte broeikaseffect

• Alternatieven?
• Biobrandstof: brandstof gemaakt uit biomassa

§7.2 Biobrandstoffen

• Biobrandstoffen zijn duurzame alternatieven voor fossiele brandstoffen en verminderen de uitstoot van broeikasgassen.

• Voorbeelden van biobrandstoffen zijn: bioethanol, biodiesel en biogas
• Deze worden geproduceerd uit organisch materiaal zoals maïs, suikerriet en plantaardige oliën.

§7.2 Biobrandstoffen

• 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 (her)gebruikt

§7.2 Biobrandstoffen

• 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

                    lange koolstofcyclus

             korte koolstofcyclus

Door over te stappen van de lange naar de korte koolstofcyclus kunnen we de versterking van het broeikaseffect remmen.

§7.2 Biobrandstoffen

• 1^e generatie
• Voedselgewassen werden gebruikt voor productie bio-ethanol

• Uit maïs, tarwe, suikerbiet, e.d.
• Vergisting van de suikers

• Bio-diesel uit plantaardige oliën
• Om-estering

§7.2 Biobrandstoffen

• 2^e generatie
• Uit afvalproducten van voeding en andere grondstoffen

• Uit maïsstengels, stro, houtsnippers, frituurvet
• Vergisting van de suikers

• Bio-gas uit plantaardige vergisting

§7.2 Biobrandstoffen

• 3^e generatie
• Uit algen en zeewier

• Algen nemen CO₂ op tijdens hun leven
• Algen bevatten oliën, waarvan biodiesel gemaakt kan worden

• Zeewier bevatten suikers
• Door vergisting kan er bio-ethanol van worden gemaakt

Aan de slag 

• Doorlezen §7.1 & §7.2
• Maken:
  

    * §7.1 => opdr.  4, 5, 8

    * §7.2 => opdr. 15, 16, 17

• Fluisterend overleggen met buur of werken met muziek
  

• Vraag? Steek je hand op
• Af? => Geen huiswerk