Startpagina / Samenvattingen / Chemie Overal (6VWO) / co2-duurzaam-kolencentrale

Accu's en brandstofcellen - Energietransitie

Q: Welke invloed heeft de C/H-verhouding op de keuze van brandstof?

De hoeveelheid CO 2 die een centrale uitstoot, verschilt per brandstof. Bij verbranding van koolstof ontstaat alleen CO 2 . Bij verbranding van koolwaterstoffen ontstaat daarnaast ook H 2 O, dat geen milieuproblemen kent. Hoe kleiner de C/H‑verhouding is, des te minder CO 2 bij de verbranding ontstaat. Methaan (CH 4 ) bijvoorbeeld heeft een C/H‑verhouding van 1/4 = 0,25 en benzine (C 8 H 18 ) heeft een C/H‑verhouding van 8/18 = 0,44. Omdat de verbrandingswarmte van benzine en methaan per kilogram brandstof weinig verschilt, produceert methaan als brandstof ruim anderhalf maal minder CO 2 dan benzine.

Q: Waardoor wordt er bij het gebruik van biobrandstof de uitstoot van CO 2 beperkt?

Een andere methode om de uitstoot van CO 2 te beperken is de keuze voor biobrandstoffen. Zo zorgt de bijstook van hout in een kolencentrale voor een lagere uitstoot van CO 2 . De CO 2 die vrijkomt bij de verbranding van hout is onderdeel van de korte koolstofkringloop. De CO 2 is pas kort geleden door bomen uit de atmosfeer gehaald en draagt daardoor niet bij aan de versterking van het broeikaseffect. Dit geldt ook voor het gebruik van uit restafval verkregen biogas.

Q: Waarom is aardgas geen duurzame energiebron?

De energiebron moet onuitputtelijk zijn In Nederland wordt het grootste deel van de elektriciteit geproduceerd door aardgascentrales. Dit levert nauwelijks vervuiling op en zorgt voor een lagere uitstoot van koolstofdioxide dan de verbranding van olie of steenkool. Maar je kunt een moderne aardgascentrale niet duurzaam noemen, zelfs niet als je het uitgestoten koolstofdioxide zou opslaan. Aardgas is in de loop van miljoenen jaren ontstaan en wordt nu in een hoog tempo verbruikt. Als we in het huidige tempo doorgaan met het gebruik van aardgas is de voorraad binnen enkele decennia uitgeput. Aardgas is dus geen duurzame energiebron.

Q: Waarom is steenkool geen duurzame energiebron (ook al is het redelijk onuitputtelijk)?

Niet schadelijk voor mens en milieu Steenkool is er voorlopig nog genoeg, maar de traditionele kolencentrales veroorzaken veel meer vervuiling dan aardgascentrales. Deze uitstoot kan gedeeltelijk worden verwijderd, maar voor de uitstoot van koolstofdioxide is nog geen oplossing.

9 belangrijke vragen over Accu's en brandstofcellen - Energietransitie

Wat is het verschil tussen de opwekking van warmte in een elektriciteitscentrale en de opwekking van warmte in een kerncentrale?

In een elektriciteitscentrale wordt met behulp van warmte stoom geproduceerd. De stoom drijft een turbine aan waarvan de as is verbonden met een generator. Een generator is een reusachtige dynamo, die de bewegingsenergie van de turbine door middel van magneten en spoelen omzet in elektriciteit. In een kerncentrale wordt de warmte opgewekt door een kernreactie, in een kolencentrale en aardgascentrale worden fossiele brandstoffen verbrand.

Hoe wordt een stoomturbine aangedreven bij een kolencentrale?

Bij een traditionele kolencentrale wordt fijngemalen kool verbrand, waarmee water wordt verhit tot stoom en een stoomturbine wordt aangedreven. Het rendement van een kolencentrale ligt lager, rond de 46%, omdat veel warmte verloren gaat. Daarnaast geeft een kolencentrale meer vervuiling, omdat naast koolstofdioxide ook zwaveldioxide en vliegas (fijnstof) vrijkomt.

Welke invloed heeft de C/H-verhouding op de keuze van brandstof?

De hoeveelheid CO₂ die een centrale uitstoot, verschilt per brandstof. Bij verbranding van koolstof ontstaat alleen CO₂. Bij verbranding van koolwaterstoffen ontstaat daarnaast ook H₂O, dat geen milieuproblemen kent. Hoe kleiner de C/H‑verhouding is, des te minder CO₂ bij de verbranding ontstaat. Methaan (CH₄) bijvoorbeeld heeft een C/H‑verhouding van 1/4 = 0,25 en benzine (C₈H₁₈) heeft een C/H‑verhouding van 8/18 = 0,44. Omdat de verbrandingswarmte van benzine en methaan per kilogram brandstof weinig verschilt, produceert methaan als brandstof ruim anderhalf maal minder CO₂ dan benzine.

Waardoor wordt er bij het gebruik van biobrandstof de uitstoot van CO₂ beperkt?

Een andere methode om de uitstoot van CO₂ te beperken is de keuze voor biobrandstoffen. Zo zorgt de bijstook van hout in een kolencentrale voor een lagere uitstoot van CO₂. De CO₂ die vrijkomt bij de verbranding van hout is onderdeel van de korte koolstofkringloop. De CO₂ is pas kort geleden door bomen uit de atmosfeer gehaald en draagt daardoor niet bij aan de versterking van het broeikaseffect. Dit geldt ook voor het gebruik van uit restafval verkregen biogas.

Wat is het voordeel van het gebruik van synthesegas ten opzichte van kolen?

Hoe hoger het rendement van de energieomzetting, des te meer energie je per kilogram CO₂ krijgt. Een STEG‑centrale is een voorbeeld van een centrale met een hoog rendement. Hierbij kan, op een indirecte manier, ook kolen (koolstof) worden gebruikt als energiebron. De kolen worden dan in een aantal stappen omgezet in synthesegas, een mengsel van CO en H₂. Dit proces heet kolenvergassing. De totale reactievergelijking van kolenvergassing is:

3 C + O₂ + H₂O → 3 CO + H₂

Het synthesegas wordt als brandstof in een STEG‑centrale gebruikt. Een extra voordeel is dat het gas veel schoner is dan de oorspronkelijke koolstof.

Hoe kan met behulp van warmtekrachtkoppeling het rendement van een centrale verhoogd worden?

Het rendement kan ook worden verhoogd door restwarmte van een centrale te gebruiken om huizen te verwarmen. Deze combinatie van warmte− en elektriciteitsproductie heet warmtekrachtkoppeling, wkk. Zo kan meer dan 80% van de chemische energie van brandstoffen nuttig worden gebruikt.

Aan welke drie voorwaarden moeten duurzame energiebronnen voldoen om de behoeften van de huidige generaties tegemoet te komen zonder de mogelijkheden voor toekomstige generaties weg te nemen?

De overgang van fossiele energiebronnen naar duurzame energiebronnen wordt de energietransitie genoemd en dit is een voorbeeld van duurzame ontwikkeling. Duurzame ontwikkeling komt tegemoet aan de behoeften van huidige generaties zonder de mogelijkheden voor toekomstige generaties weg te nemen. Dit betekent dat duurzame energiebronnen aan deze drie voorwaarden moeten voldoen. De energiebron moet onuitputtelijk zijn, niet schadelijk voor mens en milieu en economisch haalbaar.

Waarom is aardgas geen duurzame energiebron?

De energiebron moet onuitputtelijk zijn
In Nederland wordt het grootste deel van de elektriciteit geproduceerd door aardgascentrales. Dit levert nauwelijks vervuiling op en zorgt voor een lagere uitstoot van koolstofdioxide dan de verbranding van olie of steenkool. Maar je kunt een moderne aardgascentrale niet duurzaam noemen, zelfs niet als je het uitgestoten koolstofdioxide zou opslaan. Aardgas is in de loop van miljoenen jaren ontstaan en wordt nu in een hoog tempo verbruikt. Als we in het huidige tempo doorgaan met het gebruik van aardgas is de voorraad binnen enkele decennia uitgeput. Aardgas is dus geen duurzame energiebron.

Waarom is steenkool geen duurzame energiebron (ook al is het redelijk onuitputtelijk)?

Niet schadelijk voor mens en milieu
Steenkool is er voorlopig nog genoeg, maar de traditionele kolencentrales veroorzaken veel meer vervuiling dan aardgascentrales. Deze uitstoot kan gedeeltelijk worden verwijderd, maar voor de uitstoot van koolstofdioxide is nog geen oplossing.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

Chemie Overal (6VWO)

Bekijk samenvatting

Een unieke studie- en oefentool
Nooit meer iets twee keer studeren
Haal de cijfers waar je op hoopt
100% zeker alles onthouden

Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.

Studiemateriaal generieke omslagafbeelding

Accu's en brandstofcellen - Energietransitie

9 belangrijke vragen over Accu's en brandstofcellen - Energietransitie

Wat is het verschil tussen de opwekking van warmte in een elektriciteitscentrale en de opwekking van warmte in een kerncentrale?

Hoe wordt een stoomturbine aangedreven bij een kolencentrale?

Welke invloed heeft de C/H-verhouding op de keuze van brandstof?

Waardoor wordt er bij het gebruik van biobrandstof de uitstoot van CO2 beperkt?

Wat is het voordeel van het gebruik van synthesegas ten opzichte van kolen?

Hoe kan met behulp van warmtekrachtkoppeling het rendement van een centrale verhoogd worden?

Aan welke drie voorwaarden moeten duurzame energiebronnen voldoen om de behoeften van de huidige generaties tegemoet te komen zonder de mogelijkheden voor toekomstige generaties weg te nemen?

Waarom is aardgas geen duurzame energiebron?

Waarom is steenkool geen duurzame energiebron (ook al is het redelijk onuitputtelijk)?

Samenvattingen die gerelateerd zijn aan Chemie van het leven - Eiwitten

Chemie Overal (6VWO)

Pioneers of Psychology

Klimaatverandering

Chemie Overal (5VWO)

Overal Natuurkunde (4VWO)

Nectar (4e editie) - 5VWO

Overal Natuurkunde (5VWO)

Wetenschapsoriëntatie

Moleculaire gastronomie

Geofysica

Laagland, literatuur & lezen (Theorieboek vw…

Hersenen & Leren

Waardoor wordt er bij het gebruik van biobrandstof de uitstoot van CO₂ beperkt?