Bioethanol - Rapport i Kemi B

Indledning

Verden i dag med dens teknologi og store befolkning kræver mere energi end nogensinde før. Indtil nu har vi benyttet os af fossile brændstoffer (f.eks. olie), men disse ressourcer er ved at slippe op. Bioethanol, har forskningen fundet ud af, er en af fremtidens nye store energikilder. Denne opgave vil omhandle bioethanol kemisk set, altså dets opbygning, fremstilling, fordele og ulemper.

I behandlingen af emnet kan der ikke kommes udenom sukkerstoffer, gæringsproces og alkoholer, idet bioethanol er en alkohol fremstillet ved gæringsproces, og en gæringsproces kræver sukkerstoffer for at forløbe. Derfor vil disse emner blive behandlet grundigt for at give et indblik i kemien bag produktionen af bioethanol på et helt grundlæggende plan, før selve beskrivelsen af bioethanol kommer på banen. Afsluttende vil denne opgave indeholde et afsnit om 1.- og 2.generationsanlæg for at give et specifikt billede af, hvordan bioethanol masseproduceres, og hvilke problemstillinger der er i forbindelse med produktionen.

Problemformulering

Vi vil i denne opgave redegøre for, hvad bioethanol er og hvordan det produceres. Herunder kommer vi ind på saccharider, gæringsprocessen og 1. og 2. generationsanlæg, og hvad forskellen er på disse to. Herunder vurderer vi også, hvad fordele og ulemper er ved begge former for anlæg. I forlængelse af kapitlet om saccharider og gæringsprocessen vil vi lave et forsøg med forskellige kulhydrater i alkoholgæring.

Delspørgsmål

- Hvilke slags sukkerstoffer er der?

- Hvordan ser de ud rent kemisk?

- Hvilke sukkerstoffer er egnede til fremstilling af bioethanol og hvorfor? - Hvilke komponenter/stoffer indgår i gæringsprocessen? - Under hvilke forhold forløber den bedst? - Hvilke alkoholer er der, og hvordan ser de ud rent kemisk? - Hvad er forskellen på 1.- og 2.generationsanlæg?

Sukkerstoffer

Sukkerstoffer spiller en meget vigtig rolle i bioethanols gæringsproces, lettere sagt kan gæringsprocessen slet ikke forløbe uden sukkerstoffer, som udover gærceller er en forudsætning for at gæringsprocessen kan finde sted. Derfor er det helt basalt at have kendskab til de forskellige sukkerstoffer og deres opbygning før man kan sætte sig ind i bioethanols gæringsproces.

Kulhydrater er en fælles betegnelse for alle sukkerstoffer, stivelse og cellulose. Kulhydrater kaldes også saccharider, og druesukker (glukose) med formlen C H O , som planterne producerer gennem fotosyntese (6CO + 6H O → C H O + 6O er det grundlæggende saccharid/sukkerstof, fordi det netop dannes ved fotosyntese og dermed er et af de meste udbredte saccharid i naturen.