Stip
Zet me op de lijst

Vraag 27Fotonenboer

2 puntenChemische processen
Een Nederlandse melkveehouder voorziet sinds 2010 met zonnecellen in de eigen energiebehoefte. Voor de opslag van overdag teveel geproduceerde energie is op de boerderij een zogeheten Vanadium Redox Flow Battery (VRFB) geplaatst. In deze VRFB worden oplossingen met verschillende vanadiumionen vanuit
De VRFB van de fotonenboer is een CellCube type FB 10-100. Het typenummer geeft informatie over de twee belangrijkste kenmerken van de VRFB: − Het vermogen (de hoeveelheid energie die per seconde kan worden –1 geleverd) bedraagt 10 kJ s . − De opslagcapaciteit (de maximale hoeveelheid elektrische enDe VRFB van de fotonenboer is een CellCube type FB 10-100. Het typenummer geeft informatie over de twee belangrijkste kenmerken van de VRFB: − Het vermogen (de hoeveelheid energie die per seconde kan worden –1 geleverd) bedraagt 10 kJ s . − De opslagcapaciteit (de maximale hoeveelheid elektrische en
Uit onderzoek is gebleken dat onder bepaalde omstandigheden een neerslag van de vaste stof V O .3H O ontstaat in de linker opslagtank. 2 5 2 + Deze stof wordt gevormd uit VO ionen en één andere stof. Bij deze 2 reactie ontstaat één ander soort deeltje. +
Een andere boer wil een VRFB aanschaffen met een hogere opslagcapaciteit en een hogere maximale stroomsterkte dan de genoemde CellCube. In de tabel op de uitwerkbijlage staan vijf aanpassingen die de fabrikant kan doen om tegemoet te komen aan de eisen van deze boer. Uit de tabel valt onder andere o
Geef in de tabel op de uitwerkbijlage met een kruisje aan welke aanpassingen een toename van de opslagcapaciteit en/of een toename van de maximale stroomsterkte veroorzaken. Neem steeds aan dat de overige factoren geen beperking vormen.

Uitwerkbijlage

Print de uitwerkbijlage

Deze vraag beantwoord je op de uitwerkbijlage. Print hem en vul hem in, of neem de figuur over op papier. Stuur daarna een foto van wat je hebt ingevuld.

De uitwerkbijlage bij deze vraag
Foto van je antwoord

Schreef je op papier? Maak een foto van de ingevulde uitwerkbijlage. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.

Hoe pak je dit aan?
  1. Bepaal eerst wat de opslagcapaciteit bepaalt en wat de maximale stroomsterkte bepaalt, los van elkaar.
  2. Kijk bij elke aanpassing naar wat er in de tanks en in de cellen verandert.
  3. Beoordeel de aanpassingen per kolom, want niet elke aanpassing heeft voor beide hetzelfde effect.
  4. Zet alleen een kruisje waar je zeker weet dat de aanpassing het effect veroorzaakt.

Hier verliezen leerlingen punten

  • Veel leerlingen denken dat elke aanpassing iets verandert, maar sommige hebben juist geen effect op de gevraagde grootheid.
  • Beoordeel elke rij apart voor beide kolommen, want een aanpassing kan maar één van de twee veranderen.
  • Controleer na het invullen of je bij alle vijf rijen een keuze hebt gemaakt, zodat er geen lege vakjes blijven.
Opslagcapaciteit van een redoxflowbatterijMaximale stroomsterkte van een elektrochemische celFactoren die stroomsterkte en energieopslag bepalen

Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.

Hulp nodig?
De vraag als tekst

Een Nederlandse melkveehouder voorziet sinds 2010 met zonnecellen in de eigen energiebehoefte. Voor de opslag van overdag teveel geproduceerde energie is op de boerderij een zogeheten Vanadium Redox Flow Battery (VRFB) geplaatst. In deze VRFB worden oplossingen met verschillende vanadiumionen vanuit twee opslagtanks door een aantal geschakelde elektrochemische cellen gepompt. Dit proces is in de figuur hieronder vereenvoudigd weergegeven met één elektrochemische cel. In deze opgave wordt de term vanadiumionen gebruikt voor + 2+ 3+ 2+ (combinaties van) de deeltjes VO , VO , V en V . 2 In beide oplossingen is verder alleen opgelost zwavelzuur aanwezig. figuur VO 2+ V 3+ VO 2 + V 2+ H + SO 4 2- membraan H + SO 4 2- Wanneer de VRFB voor het eerst in gebruik wordt genomen, is van de 2+ genoemde vanadiumionen in de linker opslagtank alleen VO aanwezig 3+ en in de rechter opslagtank alleen V . In deze situatie levert de VRFB geen stroom. Doordat in de VRFB selectieve membranen worden toegepast, worden tijdens het opladen en de stroomlevering vrijwel + uitsluitend H ionen doorgelaten.

De VRFB van de fotonenboer is een CellCube type FB 10-100. Het typenummer geeft informatie over de twee belangrijkste kenmerken van de VRFB: − Het vermogen (de hoeveelheid energie die per seconde kan worden –1 geleverd) bedraagt 10 kJ s . − De opslagcapaciteit (de maximale hoeveelheid elektrische energie die kan worden geleverd) bedraagt 100 kWh. Het totale rendement van de omzetting van chemische energie in elektrische energie van deze VRFB bedraagt 67%. Bij stroomlevering 5 geeft 1 mol elektronen 1,35·10 J energie af aan het lichtnet. 3

Uit onderzoek is gebleken dat onder bepaalde omstandigheden een neerslag van de vaste stof V O .3H O ontstaat in de linker opslagtank. 2 5 2 + Deze stof wordt gevormd uit VO ionen en één andere stof. Bij deze 2 reactie ontstaat één ander soort deeltje. +

Een andere boer wil een VRFB aanschaffen met een hogere opslagcapaciteit en een hogere maximale stroomsterkte dan de genoemde CellCube. In de tabel op de uitwerkbijlage staan vijf aanpassingen die de fabrikant kan doen om tegemoet te komen aan de eisen van deze boer. Uit de tabel valt onder andere op te maken dat een hogere concentratie vanadiumionen zorgt voor een toename van de opslagcapaciteit en de maximale stroomsterkte van de VRFB.

Geef in de tabel op de uitwerkbijlage met een kruisje aan welke aanpassingen een toename van de opslagcapaciteit en/of een toename van de maximale stroomsterkte veroorzaken. Neem steeds aan dat de overige factoren geen beperking vormen.