Biobrandstoffen kunnen een duurzaam alternatief zijn voor fossiele brandstoffen. Stefan Hol werkt bij Wageningen Universiteit en Research aan onderzoek naar de CO 2 -uitstoot bij de productie van bio-ethanol uit suikerbieten. Doordat suikerbieten veel sacharose bevatten, zijn ze erg geschikt voor de productie van bio-ethanol (alcohol). De verse suikerbieten worden gewassen en dan vermalen tot pulp. De pulp wordt verhit om micro-organismen te doden. Als de pulp is afgekoeld, wordt deze in een bioreactor gebracht waarin gistcellen aanwezig zijn. De gistcellen gaan dan ethanol produceren. Behalve sacharose, bevatten suikerbieten ook veel polysachariden. Daarom worden bepaalde enzymen toegevoegd aan de pulp in de bioreactor. Hierdoor wordt de ethanol-opbrengst hoger.
Voor de productie van ethanol is het belangrijk dat er geen zuurstof aanwezig is bij de gistcellen.
Als er wel zuurstof aanwezig zou zijn, zouden andere eindproducten ontstaan in de gistcellen.
Het nadeel van het gebruik van verse suikerbieten is dat deze niet het hele jaar beschikbaar zijn. In plaats van suikerbietenpulp kan suikerbietensap worden gebruikt voor de productie van bio-ethanol. In tegenstelling tot pulp, is het sap lang houdbaar. De productie van sap uit suikerbieten kost echter veel meer energie, waardoor deze manier van ethanol-productie minder duurzaam is. Hieronder staan enkele waarden van de teelt en verwerking van suikerbieten. opbrengst teelt suikerbieten 94.500 kg per hectare (ongewassen) percentage zand of klei aan de 10% suikerbieten biomassa-gehalte van een gewassen 24% suikerbiet gehalte sachariden 0,73 kg per kg biomassa opbrengst aan bio-ethanol 0,52 kg per kg sachariden CO 2 -uitstoot bij gebruik pulp 0,80 g CO 2 per kg bio-ethanol CO 2 -uitstoot bij gebruik sap 1,31 g CO 2 per kg bio-ethanol
− Bereken hoeveel kilogram bio-ethanol kan worden geproduceerd met de suikerbietenopbrengst van één hectare. − Bereken hoeveel kilogram CO er minder vrijkomt per hectare aan 2 suikerbieten door gebruik van pulp in plaats van sap.
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hier verliezen leerlingen punten
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
Biobrandstoffen kunnen een duurzaam alternatief zijn voor fossiele brandstoffen. Stefan Hol werkt bij Wageningen Universiteit en Research aan onderzoek naar de CO 2 -uitstoot bij de productie van bio-ethanol uit suikerbieten. Doordat suikerbieten veel sacharose bevatten, zijn ze erg geschikt voor de productie van bio-ethanol (alcohol). De verse suikerbieten worden gewassen en dan vermalen tot pulp. De pulp wordt verhit om micro-organismen te doden. Als de pulp is afgekoeld, wordt deze in een bioreactor gebracht waarin gistcellen aanwezig zijn. De gistcellen gaan dan ethanol produceren. Behalve sacharose, bevatten suikerbieten ook veel polysachariden. Daarom worden bepaalde enzymen toegevoegd aan de pulp in de bioreactor. Hierdoor wordt de ethanol-opbrengst hoger.
Voor de productie van ethanol is het belangrijk dat er geen zuurstof aanwezig is bij de gistcellen.
Als er wel zuurstof aanwezig zou zijn, zouden andere eindproducten ontstaan in de gistcellen.
Bij teelt, transport, opslag en verwerking van suikerbieten komt koolstofdioxide vrij. Deze CO 2 -uitstoot draagt bij aan het versterkte broeikaseffect. Stefan Hol stelde het volgende model op om deze CO 2 -uitstoot per kilogram suikerbiet te kunnen berekenen. Totaal CO 2 = CO 2 teelt + CO 2 transport + CO 2 opslag + CO 2 verwerking Stefan Hol gebruikte in zijn berekeningen gemiddelde waarden en ging uit van de situatie zoals die in 2020 was. In de toekomst zullen deze waarden waarschijnlijk lager liggen.
Het nadeel van het gebruik van verse suikerbieten is dat deze niet het hele jaar beschikbaar zijn. In plaats van suikerbietenpulp kan suikerbietensap worden gebruikt voor de productie van bio-ethanol. In tegenstelling tot pulp, is het sap lang houdbaar. De productie van sap uit suikerbieten kost echter veel meer energie, waardoor deze manier van ethanol-productie minder duurzaam is. Hieronder staan enkele waarden van de teelt en verwerking van suikerbieten. opbrengst teelt suikerbieten 94.500 kg per hectare (ongewassen) percentage zand of klei aan de 10% suikerbieten biomassa-gehalte van een gewassen 24% suikerbiet gehalte sachariden 0,73 kg per kg biomassa opbrengst aan bio-ethanol 0,52 kg per kg sachariden CO 2 -uitstoot bij gebruik pulp 0,80 g CO 2 per kg bio-ethanol CO 2 -uitstoot bij gebruik sap 1,31 g CO 2 per kg bio-ethanol
− Bereken hoeveel kilogram bio-ethanol kan worden geproduceerd met de suikerbietenopbrengst van één hectare. − Bereken hoeveel kilogram CO er minder vrijkomt per hectare aan 2 suikerbieten door gebruik van pulp in plaats van sap.