Vraag 10Power-to-ammonia
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.
Hoe pak je dit aan?
- In de tekst staat welke stoffen bij de verbranding ontstaan en welke juist de bedoeling zijn.
- Denk na welke elementen je in de reactie hebt, en welke combinaties daarvan in de lucht of bij hoge temperatuur kunnen ontstaan.
- Schrijf de formule op met de juiste index, zoals je die in de Binas of het scheikundeboek ziet.
Hier verliezen leerlingen punten
- Schrijf de formule in de juiste notatie, dus met kleine cijfers voor de indices, want een verkeerde schrijfwijze levert geen punt op.
- Let op dat je een bijproduct noemt en niet een stof die al in de reactievergelijking als eindproduct staat.
- Controleer of je formule echt bestaat, want een zelfbedachte combinatie van atomen telt niet mee.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Wind-energie en zonne-energie kunnen nog niet grootschalig worden opgeslagen in Nederland. Daardoor kunnen deze duurzame energievormen, wanneer er veel wind of zon is, niet altijd optimaal benut worden. Op de Technische Universiteit Delft is onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om de energie-overschotten op te slaan in de vorm van ammoniak ( NH ). Deze manier van energieopslag wordt het 3 ‘power-to-ammonia’-proces genoemd en bestaat uit vier stappen: Stap 1: in een waterstoffabriek worden wind-energie en zonne-energie gebruikt om water door middel van elektrolyse om te zetten tot waterstof en zuurstof. Stap 2: in een luchtscheider wordt stikstof gescheiden van de overige gassen die in lucht voorkomen. Stap 3: in een ammoniakfabriek reageert waterstof vervolgens met stikstof tot ammoniakgas. Stap 4: ammoniakgas wordt vloeibaar gemaakt en daarna opgeslagen in tanks. In figuur 1 is het power-to-ammonia-proces met een vereenvoudigd blokschema weergegeven. figuur 1
In tijden waarin te weinig elektriciteit kan worden opgewekt uit zon of wind kan de opgeslagen ammoniak weer worden omgezet tot energie, door de ammoniak als brandstof te gebruiken in elektriciteitscentrales. Dit verloopt als volgt: Stap 5: vloeibare ammoniak wordt gasvormig gemaakt. Stap 6: ammoniakgas wordt onder gecontroleerde omstandigheden verbrand tot stikstof en water in een daarvoor geschikte elektriciteitscentrale. In figuur 2 is het gehele proces met een vereenvoudigd blokschema weergegeven. figuur 2
Stap 6 vindt plaats onder gecontroleerde omstandigheden, waardoor minder ongewenste bijproducten ontstaan. Deze stap kan netto worden weergegeven met de volgende vergelijking: 4 NH (g) + 3 O (g) → 2 N (g) + 6 H O (l) ( reactie 1) 3 2 2 2 De reactiewarmte van reactie 1 is –3,83∙10 5 J per mol NH . 3
Geef de formule van een ongewenst bijproduct dat zou kunnen ontstaan bij verbranding van ammoniakgas.