Vraag 4Biodiesel uit algen
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?
- Bereken eerst hoeveel mol algenolie er is, met de gegevens uit de opgave.
- Gebruik de reactievergelijking om te bepalen hoeveel mol biodiesel daaruit maximaal kan ontstaan.
- Reken het gemeten volume biodiesel om naar massa en daarna naar een chemische hoeveelheid.
- Zet de werkelijke en de maximale hoeveelheid biodiesel tegenover elkaar in dezelfde eenheid.
Hier verliezen leerlingen punten
- Bij het volume en de dichtheid lopen eenheden vaak mis, dus zet alles eerst om naar dezelfde eenheid.
- Een tussenuitkomst die je te vroeg afrondt, verandert het eindantwoord, dus rond pas af aan het eind.
- Zonder tussenstappen en eenheden in je berekening krijg je niet alle punten, dus schrijf elke stap 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
In het project Algaeparc van Wageningen University & Research wordt onderzoek gedaan naar de productie van biodiesel uit algenolie. Algenolie is een mengsel van triglyceriden, dat in een aantal stappen in de algen wordt gevormd: – Door fotosynthese ontstaat eerst glucose, waarbij tevens zuurstof ontstaat. – Glucose wordt vervolgens met een deel van deze zuurstof volledig omgezet tot pyrodruivenzuur ( C H O ) en water. 3 4 3 – Pyrodruivenzuur wordt ten slotte omgezet tot algenolie. Uit het onderzoek bleek onder andere dat de algengroei wordt geremd door de ontstane zuurstof. Bij een bepaalde algensoort neemt de vorming van algenolie sterk af als het gehalte zuurstof, dat na de omzettingen is overgebleven in de bioreactor, hoger is dan 44,2 g m –3 . De algen groeien in een buisvormige bioreactor die afgesloten is van de buitenlucht.
De onverzadigde vetzuren die in de triglyceriden van algenolie zijn gebonden, hebben enkele structuurkenmerken gemeenschappelijk: – De CH=CH -groepen hebben uitsluitend de cis -configuratie. – In de koolwaterstofrest bevindt zich een herhalende atoomgroep die vereenvoudigd kan worden weergegeven als –( CH=CH–CH ) –. 2 Een voorbeeld van een veelvoorkomend vetzuur in algenolie is linolzuur. Linolzuur kan worden aangeduid met de verkorte notatie 18:2 ω -6. Deze verkorte notatie geeft informatie over: – het totaal aantal C -atomen: 18; – het aantal C=C -bindingen: 2; – het plaatsnummer van de eerste CH=CH -groep vanaf de CH -groep. 3 Het vetzuur DHA in de algenolie heeft als verkorte notatie 22:6 ω -3.
Als er voldoende algen zijn gekweekt, wordt de algenolie uit het mengsel geëxtraheerd. Biodiesel wordt verkregen door de reactie van algenolie met methanol. Deze reactie is hieronder vereenvoudigd weergegeven met de juiste coëfficiënten. 1 triglyceride + 3 methanol → glycerol + 3 vetzuur-methylesters algenolie biodiesel Bij een proefproductie werd 500 g algenolie en voldoende methanol ingevoerd. De gemiddelde molaire massa van algenolie was 884 g mol –1 . Op deze wijze werd 0,392 L biodiesel verkregen. De dichtheid van de geproduceerde biodiesel is 0,874·10 3 kg m –3 met een gemiddelde molaire massa van 296 g mol –1 .
Bereken het rendement van de vorming van biodiesel. Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.