Vraag 22Van afvalgas naar brandstof
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.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Afvalgassen uit de staal- en petrochemische industrie bevatten behalve koolstofdioxide vaak ook veel koolstofmono-oxide. Het bedrijf Lanzatech heeft een proces ontwikkeld waarbij deze afvalgassen worden gemengd met waterstof en andere gassen afkomstig van vergaste biomassa en vergaste kolen. Het verkregen mengsel wordt vervolgens door speciale micro-organismen omgezet tot ethanol ( C H O) 2 6 en andere alcoholen. De totaalvergelijking van één van de biochemische routes waarmee deze micro-organismen ethanol produceren, is weergegeven met reactie 1. 6 CO (g) + 3 H O (l) → C H O (l) + 4 CO (g) (reactie 1) 2 2 6 2
Een andere biochemische route kan met reactie 2 worden beschreven. 6 H + 2 CO → 3 H O + C H O (reactie 2) 2 2 2 2 6 In de bioreactor wordt uiteindelijk alle CO en CO omgezet tot ethanol en 2 andere alcoholen. De opbrengst aan ethanol in het Lanzatech-proces wordt uitgedrukt in MJ. Dit is de hoeveelheid energie die vrijkomt als het geproduceerde ethanol zou worden verbrand. De CO -opname door de micro-organismen in het Lanzatech-proces 2 is 81,5 g CO per MJ. De CO -uitstoot van de overige processen is 2 2 51 g CO per MJ. 2
Het ethanol en de overige alcoholen worden door destillatie gescheiden van het mengsel in de bioreactor. Behalve ethanol worden in de Lanzatech-bioreactor ook butaan-1-ol, butaan-2-ol, 2-methylpropaan-1-ol en 2-methylpropaan-2-ol gevormd door de micro-organismen. Deze C -alcoholen kunnen in een aansluitend proces worden gebruikt om 4 door additie-reacties koolwaterstoffen te produceren met 12 en 16 koolstofatomen in de moleculen. Deze koolwaterstoffen kunnen worden toegevoegd aan kerosine. Dit proces is in onderstaand blokschema weergegeven. Met C tot en met C is het aantal koolstofatomen in de 4 16 koolwaterstoffen aangegeven. blokschema C 4 alcoholen R1 water C 4 C 8 -alkenen C 4 -alcoholen C 4 -alkenen C 4 C 8 C 12 C 16 S1 R2 S2 C 4 -alkenen alkenen water C 4 -alcoholen C 12 C 16 -alkenen H 2 R3 C 12 C 16 is een mengsel H 2 C 12 C 16 van alkanen en alkenen C 12 C 16 voor kerosine C C S3 12 16 In reactor 1 (R1) worden de C -alcoholen onvolledig omgezet tot de 4 C -alkenen methylpropeen, but-1-een en but-2-een. Hierbij ontstaat ook 4 water.
Geef de reactievergelijking voor de omzetting van 2-methylpropaan-1-ol tot methylpropeen. Gebruik structuurformules voor de koolstofverbindingen.