Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Yick

Hoi chemieforum.nl leden,

Onlangs heb ik op school een praktische opdracht gekregen voor het vak Biologie. Ik moest een practicum opstellen en uitvoeren met als hoofdonderwerp "Immobilis(atie|eren) van Gist". Mijn eerste practicumopzet, het maken van gistcapsules werd echter afgekeurd, omdat het een te kostbaar proces zou worden.

Nu heb ik echter besloten om een biobrandstof te gaan maken met behulp van gist. De meest voor de hand liggende stof is dan, in mijn ogen, ethanol.

Nadat ik wat research heb gedaan op zowel Nederlandse als Buitenlandse sites ben ik eigenlijk nog steeds bij af.

Ik weet in ieder geval dat ik uit suikerbieten en suikerriet ethanol kan halen dus ik ben ook van plan één van deze twee consumpties te gebruiken.

Nou heb ik ook op chemieforum.nl gelezen dat het de bedoeling is dat je eerst de suikerbieten of het suikerriet gaat vergisten, voordat je ethanol hebt.

Bij dat vergisten loop ik echter vast. Ik kan nergens informatie vinden over wat ik hier precies voor nodig heb, hoe lang het duurt en hoe alles precies gaat. Ik zou het dan ook ten zeerste op prijs stellen als ik hier de benodigde informatie kon verkrijgen.

Bij voorbaat dank,

Tjoepa

ArcherBarry

Hoi Tjoep

om te beginnen raad ik je aan eerst dit draadje even te lezen.

denk dat de informatie daar je aardig op weg kan helpen.

Yick

Erg bedankt ArcherBarry. Het doorklikken in het door jouw gelinkte onderwerp heeft mij hetvolgende opgeleverd:

Werkwijze:

Code: Selecteer alles

Stap 1:

Ethanol maken

- Los 40g kristalsuiker op in 350 ml water in een erlenmyer van 500ml.

- Voeg 20g gist toe.

- Schud.

- Sluit de erlenmyer af met een stop waardoor een buis zit.-

- Dompel deze buis onder in een proefbuis met Ba(OH)2-oplossing (Bariumhydroxide?) of Ca(OH)2-oplossing (Calciumhydroxide?)

- Giet een laagje minerale olie op de Ba(OH)2-opl.

De gisting duurt 3 tot 7 dagen.

- Welke stoffen zijn Ba(OH)2 en Ca(OH)2 en in welke verhouding met wat zijn deze oplossingen? (Calciumhydroxide en Bariumhydroxide?)

- Maakt het uit welke minerale olie in dit proces?

Code: Selecteer alles

Stap 2:

Destillatie van ethanol:

- Decanteer de gegiste oplossing en neem hiervan 250ml

- Voeg 5g celiet toe en 1g K2CO3 (kaliumcarbonaat?)

- Schud gedurende 5min

- Maak een suspensie van 5g celiet in 30ml water

- Filtreer de celiet af op een büchnerfilter (niet droogzuigen) en gebruik deze laag om de gegiste oplossing door te filtreren.

- Maak een destillatie opstelling (vigreux kolom). Filtraat in een kolf van 500ml. Vang de fractie op tussen 84°C en 95°C. Deze fractie wordt een 2 de maal gedestilleerd. 

De ethanol heeft nu een concentratie van 95%.

- Wat is K2CO3? (kaliumcarbonaat?)

- Is de ethanol nu al bruikbaar als biobrandstof?

Verder:

- Klopt dit alles met hetgene gevraagt in mij TT en ben ik nu dus klaar met het totale practicum?

- Hoe krijg ik de suiker uit de suikerbieten of het suikerriet?

Bij voorbaat dank,

Tjoepa

linolium

Hoe krijg ik de suiker uit de suikerbieten of het suikerriet

een extractie lijkt mij het meest voor de hand liggend

Yick

Hoe krijg ik de suiker uit de suikerbieten of het suikerriet

een extractie lijkt mij het meest voor de hand liggend

Kunt u deze voor mij nader toelichten? Vanuit de suikerbieten gezien snap ik de werking er niet echt van!

linolium

ik kopieer een hierbij een stukje letterlijk van internet :

Extractie

De verwerking begint door de bieten in dunne reepjes te snijden. Dit proces zorgt ervoor dat de oppervlakte van de bieten wordt vergroot, waardoor het makkelijker is om de suiker te extraheren. De extractie vindt plaats in een diffusieapparaat waarin de biet ongeveer een uur in contact met warm water (70 °C) komt. Diffusie vindt op dezelfde manier plaats als waarop de kleur en smaak van thee ontstaat als theeblaadjes in een theepot worden gedaan, maar een typische suikerbiet-diffusiemachine weegt wel enkele honderden tonnen als het volledig gevuld is met bieten en extractiewater. Het diffusieapparaat bestaat uit een lange horizontale of verticale tank, waarin de bietenschijfjes langzaam van het ene naar het andere uiteinde worden gedreven en het water precies de andere kant op stroomt. Dit wordt ook wel tegenstroom genoemd. Na verloop van tijd gaat het water steeds meer suiker bevatten en ontstaat er uiteindelijk een suikeroplossing die sap wordt genoemd. Natuurlijk bevat dit sap ook veel componenten van het vruchtvlees van de suikerbiet.

Een typisch ruw sap bevat na de diffusie ongeveer 14% suiker; het uiteindelijke

pulp-overblijfsel zal 1 tot 2% suiker bevatten en 8 tot 12% vaste stoffen.

Dit is dus een SLE :

Solid Liquid Extraction (SLE)

Bij vaste stof-vloeistof extractie wordt een mengsel van vaste stoffen gemengd met een vloeistof. Stoffen in het vaste mengsel die goed in de vloeistof oplosbaar zijn worden meegenomen

de suiker lust dus op in het water, vervolgens scheid je het water en de suiker en heb je suiker

ArcherBarry

biet oogsten, wassen, repen snijden, wassen, koken in licht basish millieu, pulp er uit halen, centrifugeren.

dat is ongeveer kort door de bocht de productiemethode bij CSM/Suikerunie

let op je houd een stroperige massa over dat Melasse word genoemd. lekker in de koffie

Marjanne

TjoepaTjoep schreef:Werkwijze:
Code: Selecteer alles
Stap 1:

Ethanol maken

- Los 40g kristalsuiker op in 350 ml water in een erlenmyer van 500ml.

- Voeg 20g gist toe.

- Schud.

- Sluit de erlenmyer af met een stop waardoor een buis zit.-

- Dompel deze buis onder in een proefbuis met Ba(OH)2-oplossing (Bariumhydroxide?) of Ca(OH)2-oplossing (Calciumhydroxide?)

- Giet een laagje minerale olie op de Ba(OH)2-opl.

De gisting duurt 3 tot 7 dagen.
- Welke stoffen zijn Ba(OH)2 en Ca(OH)2 en in welke verhouding met wat zijn deze oplossingen? (Calciumhydroxide en Bariumhydroxide?)

- Maakt het uit welke minerale olie in dit proces?

Bij je werkwijze voor stap 1 heb ik wel enkele toevoegingen.

Gistcellen doen het alleen in een zuur milieu. Een pH-waarde tussen 2 en 3 is geschikt.

Als je de ethanol naderhand gaat overdestilleren, dan zou je citroenzuur kunnen gebruiken om de pH op tussen 2 en 3 te stellen. Citroenzuur is niet vluchtig en komt bij de ethanoldestillatie niet mee over.

Waarom wil je dat bariumhydroxide of calciumhydroxide toepassen? Deze oplossingen dienen ervoor om de ontwikkelde CO₂ op te vangen. Ben je daarin geïnteresseerd?

Als je het alleen om de ethanol gaat, dan zou ik die oplossingen lekker achterwege laten. Laat de CO₂ maar lekker in de lucht verdwijnen.

Mocht je die oplossingen toch willen gebruiken, dan is elke dikvloeibare minerale olie geschikt. Geen plantaardige oliën; die bevatten vetzuren die mogelijk in je bariumhydroxide-oplossing oplossen en daarmee de opvang van CO₂ verminderen.

Edit: thypfout

Yick

Hoi medeleden,

Allereerst wil ik ArcherBarry, Linolium en Marjanne even bedanken. Jullie hebben mij al heel ver geholpen in no-time!

@ Marjanne, Je hebt gelijk, ik ben niet geïntresseerd in de opvang van CO2, maar zodra deze opname zou stoppen, zou ook de aanmaak van ethanol gestopt zijn. Ik laat dit gedeelte nu echter achterwege.

Nu heb ik nog paar vragen.

- Werkt het filtreren van de suiker uit de suikerbieten inderdaad zo, zoals ik heb vermeld in Stap 1.3 en 1.4?

- Klopt het dat dit gistproces 3 tot 7 dagen duurt (Stap 1.3) of kan het ook korter?

- Bij Stap 3.4 tot Stap 3.5, moet je dan weer een nieuw mengsel maken? Zo niet, kan iemand de juist toelichting vermelden?

- De fractie van Stap 3.7 is dus het filtraat van Stap 3.6?

- De ethanol die ik aan het eind van het hele verhaal heb is, heeft dus een concentratie van 95% en is direct bruikbaar als brandstof?

- Klopt het hele verhaal nu?

Bedankt,

TjoepaTjoep

Stap 1:

Het verkrijgen van suiker uit de suikerbieten

1. Snij de suikerbieten in dunne reepjes (friet formaat)

2. Leg suikerbieten-reepjes in een diffussieapparaat (1 uur lang op 70°C)

3. Het suiker uit de suikerbieten-reepjes komt in het water van het diffussieapparaat terecht. Haal dit water eruit

4. Filtreer het water, waardoor je het suiker uit de suikerbieten overhoud

Stap 2:

Het maken van Ethanol

1. Los 40 gram suiker (verkregen uit de suikerbieten) op in 350 ml water en doe dit in een erlenmyer van 500 ml

2. Voeg 20 gram gist toe (het liefst gist met een hoge ethanol-bestandigheid, zoals gist voor wijn)

3. Schud de erlenmyer en sluit de erlenmyer vervolgens af met een dop

Dit gistproces duurt 3 tot 7 dagen

Stap 3:

Destillatie van ethanol

1. Decanteer de gegiste oplossing en neem hiervan 250 ml

2. Voeg aan de 250 ml gegiste oplossing 5 gram celiet toe en 1 kilogram kaliumcarbonaat

3. Schud gedurende 5 minuten

4. Maak een suspensie van 5 gram celier in 30 ml water

5. Filtreer de celiet af op een büchnerfilter (niet droogzuigen) en gebruik deze laag om de gegiste oplossing door te filtreren.

6. Maak een destillatie opstelling (vigreux kolom). Filtraat in een kolf van 500 ml.

7. Vang de fractie op tussen 84°C en 95°C. Deze fractie wordt een 2 de maal gedestilleerd.

Destillatie opstelling:

De ethanol heeft nu een concentratie van 95% en kan als brandstof gebruikt worden.

Marjanne

Marjanne, Je hebt gelijk, ik ben niet geïntresseerd in de opvang van CO2, maar zodra deze opname zou stoppen, zou ook de aanmaak van ethanol gestopt zijn. Ik laat dit gedeelte nu echter achterwege.

Je ziet echt wel dat de gisting gestopt is. Tijdens de gisting is je mengsel nl. een wild roerig geheel met veel belletjesontwikkeling. Na een paar dagen wordt het mengsel rustiger en dan stopt het. Je neemt dat echt wel zonder moeite waar.

- Klopt het dat dit gistproces 3 tot 7 dagen duurt (Stap 1.3) of kan het ook korter?

Het duurt inderdaad 3-7 dagen. Nee, het kan niet korter. Ook méér gist toevoegen heeft niet tot effect dat de gisting korter duurt.

Vergeet de zuurgraad (pH-waarde) niet naar 2-3 bij te stellen, anders kun je lang wachten op je gisting.

De ethanol die ik aan het eind van het hele verhaal heb is, heeft dus een concentratie van 95% en is direct bruikbaar als brandstof?

Na de gisting bereik je met jouw suikerconcentratie van ca. 120 g/l onder optimale omstandigheden een oplossing van een kleine 6 % (60 g/l aan ethanol).

Je kunt nog wel hoger komen door meer suiker te nemen. Je kunt best nog tot 100 g per 350 ml water gaan. Dit levert zoÂ´n 15 % ethanol op. De gisting duurt dan wel iets langer.

Je eindresultaat staat of valt met de keuze van je gist. Je kunt eenvoudig bakkersgist nemen, maar daarmee bereik je geen hoge opbrengsten. Als je je de moeite wilt nemen: er zijn drogisterijen en speciaalzaken die een afdeling Â´zelf wijn makenÂ´ hebben. Daar kun je voor een enkele euro kwaliteitsgisten kopen, die hoge opbrengsten geven en door blijven gisten tot wel 20 % ethanol.

Edit: ik zie nu eigenlijk pas dat je 20 g gist wilt toevoegen. Dat is veel te veel. Van de gisten die ik gebruik voeg ik net iets meer dan een gram toe aan 5 liter Â´suikerwaterÂ´. Daarin zit meestal zoÂ´n 240 g suiker per liter.

Marjanne

3. Schud de erlenmyer en sluit de erlenmyer vervolgens af met een dop

Dit moet wel een dop met een gaatje zijn! Anders kun je hem binnen enkele uren uit je plafond peuteren...

ArcherBarry

echter moet de de dop wel aangesloten zijn op een waterslot

anders is je ethanolproductie nog langzamer door de toevoer van zuurstof. met een waterslot kan er wel CO₂ uit maar geen zuurstof er in.

en hoe kan het ook anders dat linolium en ik grofweg het zelfde posten op het zelfde moment.

20% is het maximale wat je kan berijken met gist fermentatie. alcohol is en blijft voor alle organismen een vergif

Yick

- Bij Stap 3.4 tot Stap 3.5, moet je dan weer een nieuw mengsel maken? Zo niet, kan iemand de juist toelichting vermelden?

- De fractie van Stap 3.7 is dus het filtraat van Stap 3.6?

Zou hier nog even antwoord op kunnen komen?

Orginal Post:

Goed, ik bedank jullie allemaal van harte voor jullie tijd en hulp. Ik post hier nog 1x de proefopstelling en vervolgens zal ik later de resultaten hier nog posten, waarna het slotje er eventueel op kan en mensen die hetzelfde idee hebben hier informatie kunnen zoeken.

Stap 1:

Het verkrijgen van suiker uit de suikerbieten

1. Snij de suikerbieten in dunne reepjes (friet formaat)

2. Leg suikerbieten-reepjes in een diffussieapparaat (1 uur lang op 70°C)

3. Het suiker uit de suikerbieten-reepjes komt in het water van het diffussieapparaat terecht. Haal dit water eruit

4. Filtreer het water, waardoor je het suiker uit de suikerbieten overhoud

Stap 2:

Het maken van Ethanol

1. Los 40 gram suiker (verkregen uit de suikerbieten) op in 350 ml water en doe dit in een erlenmyer van 500 ml

2. Voeg 20 gram gist toe (het liefst gist met een hoge ethanol-bestandigheid, zoals gist voor wijn)

3. Schud de erlenmyer en sluit de erlenmyer vervolgens af met een dop met een gaatje erin (om te voorkomen dat die wegschiet) (sluit de drop liever aan op een waterslot)

Dit gistproces duurt 3 tot 7 dagen

Stap 3:

Destillatie van ethanol

1. Decanteer de gegiste oplossing en neem hiervan 250 ml

2. Voeg aan de 250 ml gegiste oplossing 5 gram celiet toe en 1 kilogram kaliumcarbonaat

3. Schud gedurende 5 minuten

4. Maak een suspensie van 5 gram celier in 30 ml water

5. Filtreer de celiet af op een büchnerfilter (niet droogzuigen) en gebruik deze laag om de gegiste oplossing door te filtreren.

6. Maak een destillatie opstelling (vigreux kolom). Filtraat in een kolf van 500 ml.

7. Vang de fractie op tussen 84°C en 95°C. Deze fractie wordt een 2 de maal gedestilleerd.

Destillatie opstelling:

De ethanol heeft nu een concentratie van 95% en kan als brandstof gebruikt worden.

ArcherBarry

TjoepaTjoep schreef:

- Bij Stap 3.4 tot Stap 3.5, moet je dan weer een nieuw mengsel maken? Zo niet, kan iemand de juist toelichting vermelden?

- De fractie van Stap 3.7 is dus het filtraat van Stap 3.6?

Zou hier nog even antwoord op kunnen komen?

de fractie van 3.7 is het destilaat van 3.6, niet het filtraat

Yick

ArcherBarry schreef:
TjoepaTjoep schreef:

- Bij Stap 3.4 tot Stap 3.5, moet je dan weer een nieuw mengsel maken? Zo niet, kan iemand de juist toelichting vermelden?

- De fractie van Stap 3.7 is dus het filtraat van Stap 3.6?

Zou hier nog even antwoord op kunnen komen?

de fractie van 3.7 is het destilaat van 3.6, niet het filtraat

Oke bedankt, maar is Stap 3.4 tot 3.5 een nieuw mengels dan en is 1 kilogram kaliumcarbonaat niet erg veel?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof

Re: Ethanol uit Suiker(riet|bieten) als Biobrandstof