Biobrndstoffer Biodiesel and bioethanol Gruppeopgave Hvad bruger vi

Biobrændstoffer Biodiesel and bioethanol

Gruppeopgave • Hvad bruger vi energi til? • Hvilke energikilder kender I?

Oversigt over verdens energiforbrug

Oversigt over Danmarks energiforbrug - fordelt på brændsler

Fossile brændstoffer FOSSILE BRÆNDSTOFFER stammer fra organismer, der har levet for millioner af år siden. Eksempler på fossile brændstoffer: kul, olie, naturgas,

Biobrændstoffer BIOBRÆNDSTOFFER stammer fra organismer, der har levet for nylig. Eksempler på biobrændstoffer: træ, halm, biodiesel, bioethanol, biogas

Energi, vand og CO 2 Der udvikles CO 2 - uanset om man brænder biobrændstoffer eller fossile brændstoffer af. Forskellen er… Energi, vand og CO 2

Fossile brændstoffer er ikke CO 2 -neutrale CO 2 Når man brænder fossile brændstoffer af, stiger koncentrationen af CO 2 i luften

Biobrændstoffer er CO 2 -neutrale Når træ – eller et andet biobrændstof – brændes af, udvikles kun den mængde CO 2, som træerne (planterne) har bundet ved fotosyntesen, mens det voksede. Derfor stiger CO 2 - koncentrationen ikke. CO 2

Politiske målsætninger Den øgede CO 2 -mængde i atmosfæren bidrager til drivhuseffekten/global opvarmning. EU’s klimapolitik har følgende overordnede mål • reduktion af drivhusgasser • anvendelse af vedvarende energi • øget energieffektivitet. Landbruget kan spille en rolle her ved at dyrke afgrøder, der helt eller delvis kan anvendes til energifremstilling.

Nogle udvalgte biobrændstoffer Brændselstype Biodiesel Kilde Vegetabilske olier og animalsk fedtstof Kan erstatte/supplere Diesel Bioethanol Korn, majs, græsser, halm, Benzin sukkerrør, pil, rest-træ (kulhydraterne) Biogas Gylle, halm, fedtaffald, Naturgas græsser, valle (org. affald)

Hvordan fremstiller man biodiesel? Fedtstof Ethanol Biodiesel

Hvilke slags fedtstoffer kan bruges? F. eks. • Animalsk fedt (slagteriaffald) • Brugt fritureolie • Rapsolie Diskuter brugen af disse fedtstoffer

Præsenter evt. forsøg med biodiesel

Fremstilling af ethanol Sukker Fermentering Alkohol (ethanol) • Alkohol/ethanol kan fremstilles ved forgæring af sukker. • Udgangspunktet behøver ikke være rent sukker, men kan være biomasse/plantemateriale der er rigt på kulhydrat. • Det er dog ikke lige meget, hvilket udgangsmateriale der vælges

De følgende slides giver en kort oversigt over kulhydraters opbygning. I stedet for at vise dem, kan man sætte eleverne til selv at finde information om kulhydrater. Typer, struktur, hvor findes de osv.

Kulhydrater er stoffer, der er opbygget af kulstof, ilt og brint. Kulhydrater opdeles i monosakkarider, disakkarider og polysakkarider. Et eksempel på et simpelt kulhydrat er druesukker (glucose), som er det sukkerstof der opbygges i fotosyntesen. Druesukker molekylet er opbygget som én seksleddet ring.

Kulhydrater Andre kulhydrater som frugtsukker (fructose) er opbygget som femleddede ringe. Druesukker og frugtsukker er eksempler på monosakkarider. Mono betyder en og fortæller, at stofferne kun indeholder én sukkerring.

Sukker Almindeligt sukker (sucrose) og sukkersstoffet består af to sukkerringe, der er bundet sammen. Derfor kaldes de disakkarider (di betyder to)

Polysakkarider er stoffer, der er opbygget af mange sukkerringe (poly betyder mange). . . . Stivelse er et eksempel på et polysakkarid, der er opbygget af lange kæder af druesukker

Polysakkarider Et andet eksempel på et polysakkarid, der er opbygget af druesukkerkæder er cellulose, som findes i planters cellevægge. . . . Bindingerne mellem druesukkermolekylerne er ikke så lette at nedbryde som i stivelse. Denne forskel har også betydning ved fremstilling af bioethanol.

Fremstilling af bioethanol Sukker Biomasse Forbehandling Sukker Fermentering Alkohol (ethanol) Ved forbehandlingen klippes polysakkariderne over i monsakkarider inden selve fermenteringen. Forbehandlingen kan være mere eller mindre energikrævende afhængig af biomassen

1. generations bioethanol Råstoffet er f. eks. • sukkerrør og sukkerroer (indeholder kulhydrat i form af sukker) • majs eller korn (indeholder kulhydrat i form af stivelse) Biomasse Let forbehandling Sukker Fermentering Alkohol (ethanol) Her kræves kun en let forbehandling, da stivelse let kan nedbrydes.

2. generations bioethanol Råstoffet er f. eks. halm, stængler fra majsplanter, træ (indeholder kulhydrat i form af lignocellulose) Disse plantedele indeholder kulhydrater som er svære at udtrække og omdanne til ethanol = energikrævende forbehandling Biomasse Krævende forbehandling Sukker Fermentering Alkohol (ethanol) Fordele: Materialet er restaffald, forekommer i rigelige mængder og er billigt.

IBUS-anlægget – et andengenerationsanlæg der bruger halm Forbehandling af halmen: • Snitning (1 -5 cm lange stykker) • Iblødsætning i vand • Kogning af ”halmsuppen” under højt tryk (190 -200 °C, 13 -18 bar) 1015 minutter • Kulhydraterne i den kogte ”halmsuppe” nedbrydes af en række tilsatte enzymer til sukker

IBUS-anlægget – fermentering og restmateriale Efter forbehandlingen er sukkeret klar til at blive omdannet til ethanol ved hjælp af gær. Efter fermentering, en filtrering og destillation får man ren bioethanol. Der er et restmateriale efter produktionen i form af et fast biobrændsel og flydende melasse: • Biobrændslet bruges som energikilde til forbehandlingen og destillation. • Melassen kan bruges som foder.