Den fornybare kemiske industri
|
|
|
- Andreas Hald
- 10 år siden
- Visninger:
Transkript
1 KATALYTISK TEKNLGI Den fornybare kemiske industri En af de største udfordringer for den kemiske industri i dag er udviklingen af selektive reaktioner, hvor kulhydrater, ethanol og glycerol omdannes til simple kemikalier. Udfordringen vanskeliggøres af, at kun de simpleste reagenser som ilt og brint er tilladte, da processerne ellers vil blive ikke-rentable Af Betina Jørgensen, Esben Taarning og Claus viid Christensen, Center for Sustainable and Green Chemistry, Danmarks Tekniske Universitet I dag er vores verden bygget op fra fossile ressourcer, men sådan kan det ikke nødvendigvis forsætte. Vi står så over for at skulle opbygge den kemiske industri fra fornybare ressourcer som eneste reelle alternativ. I stedet for kontrolleret at tilføre funktionalitet til fossile kulbrinter, skal vi kontrolleret fjerne funktionalitet fra fornybare kulhydrater. Det kræver udvikling af grundlæggende ny kemi, som interessant nok samtidig kan være vigtig teknologisk innovation. I Danmark har vi unikke forudsætninger for at løfte denne opgave. lieafhængighed Addicted to oil det var de ord, George W. Bush brugte om USA, da han i 2006 holdt sin årlige tale om nationens tilstand. Bush har selvfølgelig ret. USA og hele den vestlige verden er afhængig af olie. Så afhængige at vi vanskeligt kan forestille os at leve uden. Nu vil nogle måske tænke jeg er da ikke afhængig af olie. Men selvom man ikke er den stolte ejer af en 4-hjulstrukket benzinsluger, er man stadig afhængig af olie. Det er nok de færreste, der tænker over, at meget af maden i supermarkedet har kørt rundt på de europæiske motorveje. Det koster også olie at transportere billige kinesiske varer til Europa, for slet ikke at nævne ferien til Mallorca. Men olie bruges også til andre formål end transport. ver gang der pumpes 10 tønder olie op, bruges den ene til at lave kemikalier med. Mange af disse kemikalier ender i produkter vi kender fra vores hverdag. Uden olie ville vi derfor vinke farvel til bekvemmeligheder som fødevareemballage, shampoo, vandtæt tøj og mange andre produkter, som vi tager for givet. Endvidere ville elektriske ledninger være blottet ind til kobberet og malingen på væggen ville være en saga blot. ertil kommer, at mange livsvigtige lægemidler produceres ud fra olie. Alle danskere må derfor nok erkende, at de er uhyggeligt afhængige af olie hver evig eneste dag. Det er derfor nødvendigt at se fremad og se tingene i et nyt perspektiv. Kan og skal vi gøre tingene på en helt anden måde? I disse år oplever vi, at debatten omkring klimaforandringer og oliepriser fylder mere og mere. Carbondioxidindholdet i atmosfæren slår rekorder mange gange om året, og olieprisen når også nye højder. Det er bl.a. disse overvejelser, der ligger bag ideen om Den Fornybare Kemiske Industri. Den petrokemiske industri Den petrokemiske industri voksede sig stor i midten af sidste århundrede på at omdanne billige, let tilgængelige kemikalier fra olieraffinering til højværdiprodukter som f.eks. plastik. Den meget lave pris på råolie betød, at ældre kemiske processer, der benyttede andre råstofkilder, som f.eks. biomasse, blev udkonkurreret. Dette er hovedårsagen til at langt størstedelen af alle de kemikalier der produceres i dag stammer fra olie. De petrokemiske processer er blevet optimeret gennem mange år og har som følge heraf opnået høje effektiviteter og en stærk konkurrenceevne over for nye processer, som benytter alternative råstoffer. Det ændrer dog ikke ved at hele den kemiske industri er baseret på en begrænset råstofkilde. Biomasse som råstof Biomasse anvendes i dag i et vist omfang som råstof til fremstilling af brændstoffer som bioethanol og biodiesel. Mindst lige så interessant vil det dog være at kunne fremstille nyttige kemikalier fra biomasse, og derved erstatte olie som råstofkilde til kemikalieproduktion. Grunden er selvfølgelig, at biomasse er en begrænset ressource og det derfor er attraktivt at omdanne den til produkter med så høj værdi som muligt. Da transportbrændstoffer er de billigste forbindelser vi overhovedet har, er det oplagt i stedet at prøve at lave andre mere værdifulde forbindelser fra biomassen. Det viser sig, at man på denne måde undertiden også kan nedsætte produktionen af drivhusgasser mere end det er muligt ved at bruge biomasse til fremstilling af transportbrændstoffer. Det er nok særligt basiskemikalier der i første omgang er interessante, da de produceres i tilstrækkeligt store mængder til at det betyder noget i det store billede. Før dette kan lade sig gøre, er det dog nødvendigt at udvikle de rette kemiske og biokemiske processer, der muliggør, at råstoffer som f.eks. halm og træ kan omdannes til plastik og hårlak. Nye processer, som baseres på biomasse skal nødvendigvis være konkurrencedygtige med de tilsvarende petrokemiske processer. Det er en hård konkurrence, eftersom de petrokemiske processer er veletablerede og optimerede. De seneste ti år er der dog, samtidig med en voksende bevidsthed om at de fossile ressourcer er begrænsede og at vores klima måske har brug for en hjælpende hånd, sket en voldsom stigning i prisen på råolie i forhold til prisen på eksempelvis majs (Figur Figur 1: Udviklingen af forholdet (vægt/vægt-basis) mellem majs- og oliepriser de sidste 60 år [1]. 26
2 1). Biomasse som råstof er derfor blevet et interessant udgangspunkt for kemikaliefremstilling, hvor man i visse tilfælde kan opnå både en økonomisk fortjeneste og samtidig en bæredygtig vej til fremstilling af kemikalier. Petrokemien vs. den fornybare kemi Biokemisk omdannelse af glukose har været velkendt i årtusinder. Bioethanol-fremstilling er et eksempel på, at det er muligt at opskalere en biokemisk proces og derved producere kemikalier på kæmpeskala. Man kan derfor spørge sig selv, om kemisk omdannelse af biomasse overhovedet er nødvendigt når nu biokemiske processer har vist sig brugbare. Som så meget andet i den kemiske industri, er svaret økonomi. Mange biokemiske processer er resursekrævende, pga. begrænsede muligheder for at justere procesbetingelser. Typisk anvendes store reaktionsbeholdere, relativt lave temperaturer, lange reaktionstider og vandige opløsninger, som kræver helt bestemte p-niveauer. fte skal produkterne herefter isoleres fra en fortyndet vandig opløsning, hvilket kan være meget fordyrende for en proces. Til gengæld tilbyder biokemiske processer undertiden mulighed for at gennemføre reaktioner, der ikke kan laves på andre måder, eller gennemføre reaktioner med meget høj specificitet. Kemisk omdannelse af biomasse åbner derimod op for en lang række andre værktøjer som de biokemiske processer ikke altid kan tolerere. Reaktionstemperaturer kan skrues i vejret, høje tryk kan typisk anvendes og det vandige reaktionsmedie i mange tilfælde undgås, hvorved produktoprensningen forsimples. Alt sammen kan være vigtige værktøjer til at reducere reaktionstider, mindske reaktorstørrelser og gøre processer rentable. Det vigtige er ikke, om der bruges en biokemisk eller en kemisk proces. Det vigtigste er, at produktet produceres på den mest effektive måde. Uanset hvad, så forekommer det altovervejende sandsynligt, at næsten alle processerne skal katalyseres det giver os i Danmark en næsten unik mulighed, da vi, interessant nok, har verdensførende virksomheder inden for både biokemisk/biologisk katalyse og inden for kemisk/heterogen katalyse. Et råstofskifte fra olie til biomasse er fra et kemisk og procesmæssigt synspunkt meget dramatisk. Råolie består af lange ufunktionaliserede kulbrinter og aromatiske forbindelser. Disse molekyler er relativt stabile over for varme, hvorfor de fleste raffineringsprocesser, som f.eks. cracking, finder sted ved meget høje temperaturer ( C). Når kulbrinterne er blevet nedbrudt til kortkædede molekyler, er de klar til den videre forarbejdning, før de er anvendelige som byggesten i den kemiske industri. Forarbejdningen består overvejende af oxidationer, hvorved funktionalitet introduceres i kulbrintemolekylerne og i de aromatiske forbindelser. I modsætning til råolie er biomasse-molekyler som glukose og glycerol højtfunktionaliserede forbindelser, der ikke tåler høje temperaturer. Termisk nedbrydning af glukose indtræffer allerede ved temperaturer i nærheden af 100 C. Endvidere er kulstofatomerne i glukose og glycerol højt oxideret i forhold til i kulbrinterne. Det er derfor helt andre processer, der skal implementeres for at omdanne disse til brugbare byggesten i kemisk sammenhæng. De kemiske reaktioner vor oxidationsreaktioner er vigtige i forbindelse med at introducere funktionalitet i [email protected] KATALYTISK TEKNLGI petrokemiske mellemprodukter, synes det at være lige så vigtigt at fjerne funktionalitet fra biomasse, når det skal omdannes til brugbare kemikalier. erved forenkles biomassen, hvilket bevirker at biomasse-produkterne bliver mere flygtige og termisk stabile. Dette kan være medvirkende til at skabe flere muligheder for omdannelse til andre byggesten. Der findes to typer af reaktioner, som direkte forenkler biomasse, nemlig hydrogeneringsreaktioner og dehydreringsreaktioner. En mere indirekte vej er steam-reforming af biomasse eller gasifikation, hvorved biomassen omdannes til C og brint. Dette kan efterfølgende omdannes til kemikalier via veletablerede processer, men det virker umiddelbart langt mere attraktivt at bevare så mange bindinger som overhovedet muligt fra råstoffer, således at man ikke først skal nedbryde en masse C-C, C-, C- og - bindinger for så at skulle sætte dem sammen igen. ydrogenering af biomasse ydrogenering af biomasse er den direkte vej til nedbringelse af det høje oxidationstrin. Glukose kan eksempelvis hydrogeneres til sorbitol, som anvendes i fremstillingen af kunstige sødemidler. Professor J.A. Dumesic fra University of Wisconsin har endvidere vist, at man ved hydrogenering, kombineret med selektiv dehydrering og aldolkondensation, af monosaccharider kan fremstille alkaner af forskellig kædelængde varierende fra C 5 til C 13 [2]. En fordel ved at danne alkaner fra biomasse er at oprensningsprocessen bliver meget simpel, da produkterne kan ekstraheres ud af den vandige fase. Ved at ekstrahere produktet fra den vandige fase undgås en omkostningsfuld oprensning, som f.eks. destillation af den vandige blanding. Dehydreringsreaktioner En anden vigtig reaktion, som ikke spiller nogen rolle i omdannelsen af de petrokemiske byggesten, er selektiv dehydrering. I en dehydreringsreaktion kan biomasse-molekylerne forenkles rent funktionalitetsmæssigt, uden brug af fordyrende reagenser som brint. Dehydreringsreaktioner er især velegnede til forsimpling af kulhydrater, som har deres navn grundet deres grundkomposition C n ( 2 ) n, hvilket ligefrem indbyder til dehydrering. Dehydrering kunne dog også anvendes til forsimpling af polyoler som glycerol og sorbitol. Steam reforming Biomasse kan forenkles ved omdannelse til hydrogen og C. Steam reforming af methan er i dag den mest udbredte pro- Tlf Fax Velkommen Mindre i luftforbrug? familien Den PUMPEGRUPPEN velkendte trykluftdrevne A/S byder membranpumpe Alldos velkommen fra Wilden, i Grundfos fås nu med familien det patenterede og introducerer EMS samtidig 2 nye (Effi cience Management modeller i System), den velkendte som introducerer DIGITAL en integreret DSING-serie. luftventil til styring af luftfl ow og GRUNDFS ALLDS dækker pumpeeffektivitet, hvilket resulterer nu hele området 0, l/h, i mindre luftforbrug, bedre ydelse, og bar. længere membranlevetid og dette helt uden meromkostninger. PUMPE GRUPPEN A/S 27
3 reforming KATALYTISK TEKNLGI duktionsmetode til fremstilling af brint. I reaktionen reageres methan med vanddamp over en katalysator, hvorved methanen nedbrydes til C og 2 [3], som efterfølgende kan benyttes til fremstilling af værdifulde kemikalier eller til rent brint. Mange forskellige råstoffer er blevet testet i steam-reforming reaktionen, og det har vist sig at forbindelser med et carbon til oxygenforhold på ca. 1 er velegnede til reaktionen (f.eks. methanol, ethylenglykol og glycerol). Steam-reforming af ethanol er et meget aktivt forskningsområde, og der kan opnås høje selektiviteter mod brint [4]. Steam-reforming af glukose er også rapporteret, men her er det nødvendigt først at hydrogenere glucose til sorbitol, samlet bliver der dog stadig et overskud af brint. Begge steam-reforming reaktioner er mulige alternativer til fremstilling af fornybar brint indtil vandsplitning bliver rentabelt. Endnu er ingen af dem dog blevet implementeret industrielt. Efter råstoffet er omdannet til syntesegas (C og 2 ) er teknikken for videre omdannelse forholdsvis veludviklet. I dag bliver f.eks. methanol hovedsagelig fremstillet fra syntesegas, og der forskes intensivt i Fischer-Tropsch syntese af flydende kulbrinter [5]. Katalysator 2 2 C C 2 Glycerol fermentering 1,3-propandiol dehydrering p-xylen 2 Katalysator tere-phthalsyre N 3 KA-olie Software til kemikaliestyring ChemManager giver overblik og hjælper virksomheder med kravene i REAC og GS, herunder: Kommunikation og registrering Eksponeringsscenarier Kemikaliesikkerhedsrapporter Sikkerhedsdatablade Arbejdspladsbrugsanvisninger Transportdokumenter Se mere på DI Center for Miljø og Toksikologi Agern Allé 5 ørsholm Tel: adipinsyre venstående reaktioner er eksempler på omdannelser af petrokemiske forbindelser via cracking og oxidation [6]. Dihydroxyacetone oxidation glycerinsyre C/ 2 acrolein acetol 1,2-propandiol mælkesyre Figur 2. Nogle af de mange produkter man kan lave fra glycerol. Selektiv dehydrering efterfulgt af oxidation eller hydrogenering er gode bud på processer der i de kommende år vil blive kommercialiseret. Glycerin-syre som kan fremstilles billigt direkte fra glycerol ved oxidation over f.eks. en guldnanopartikel-katalysator, kan også blive et vigtigt kemikalie. Glycerol Glycerol fås i dag i meget store mængder som biprodukt fra biodiesel-produktionen, men det kan også fremstilles relativt billigt ved passende fermentering af glukose. ver gang der fremstilles 10 tons biodiesel, dannes der omtrent 1-2 tons glycerol. Da glycerol er meget svært at få til at brænde, kan man ikke let slippe af med glycerolen på denne måde. Biodiesel fremstilles allerede i meget store mængder, så derfor kan glycerol anskues som en råstofkilde, der kan danne grundlag for kemikaliefremstilling. Problemet med glycerol er imidlertid, at det er et molekyle som er vanskeligt at få hul på. Ved opvarmning dekomponerer glycerol på en ikke-selektiv måde og bliver bl.a. til acrolein og forskellige polyethere. Selektiv oxidation vanskeliggøres også af, at der er flere alkoholfunktionaliteter, der kan oxideres. Størst kommerciel succes har Du Pont haft, hvor de i en enzymatisk proces omdanner glycerol til 1,3-propandiol, som er egnet som monomer i forbindelse med tæppefiberfremstilling (Sorona ). I de senere år er der imidlertid kommet særligt fokus på glycerol. G. J. Suppes fra University of Missouri har vist at glycerol ved opvarmning over en kobber-chromit katalysator dehydreres til acetol (1-hydroxyacetone) i udbytter på omkring 90 % [7]. Processen forløber som en reaktiv destillation, hvorved den lavtkogende acetol løbende destilleres fra. Dette forklarer det høje udbytte, hvilket er atypisk for en omdannelsesproces med glycerol. glycerol Kobber-chromit 240 C - 2 methylacrylat acetol 1,2-propand iol mælkesyre 28
4 KATALYTISK TEKNLGI Acetol kan eksempelvis hydrogeneres til 1,2-propandiol og erstatte ethylenglykol som anti-frostmiddel. En anden mulighed er at oxidere acetol til mælkesyre. Mælkesyre kan danne polymeren polymælkesyre, som er en bionedbrydelig plastik, der finder mere og mere udbredelse. Andre grupper har også haft fokus på omdannelse af glycerol. ölderich fra Aachen har udviklet en fast sur katalysator, som er i stand til at dehydrere glycerol med høj selektivitet til acrolein [8]. Acrolein fremstilles i dag ved oxidation of propylen. Da glycerol potentielt er en billigere C 3 byggesten end propylen, er det derfor sandsynligt, at vi inden længe vil se acrolein-fremstilling baseret på glycerol. Kulhydrater udgør størstedelen af biomassen i korn, strå og træ. De vigtigste byggesten heri udgøres af glukose og xylose med hhv. 6 og 5 kulstofatomer. Udfordringen med kulhydrater består i første omgang i at gøre et fast stof flydende. er findes to oplagte tilgangsvinkler fermentering og dehydrering. glycerol sur zeolit, varme -2 2 acrolein acrylsyre Acrolein er i sig selv et vigtigt kemikalie. Ved oxidation kan det omdannes til acrylsyre og forestres til methyl acrylat. Begge stoffer kan polymeriseres, og finder stor anvendelse i forskellige sammenhænge. En helt anden mulighed er at omdanne glycerol til stoffer, som kan blandes i benzin eller diesel og brændes af på denne måde. Dette kan tænkes at være fordelagtigt, da man allerede har en masse biodiesel til stede på bioraffinaderiet. Det er f.eks. forsøgt at derivatisere glycerol med isobutylen, således at de 3 hydroxygrupper i glycerol omdannes til tert-butyl ethergrupper. erved omdannes den lipofobe glycerol til en lipofil tri-tert-butyl ether, som kan blandes i benzin og diesel. Det grundlæggende problem ved denne tilgang er dog, at glycerol i sig selv har en ringe brændværdi og hovedparten af brændværdien må tilføres fra fossile kilder. Derfor er det mest sandsynligt, at vi vil se et forsat fokus på at omdanne glycerol til kemikalier, enten direkte eller indirekte, ved først at reforme det til C og brint. Kulhydrater En anden, og endnu vigtigere råstofklasse er kulhydrater. methyl acrylat Figur 5. Dehydrering af kulhydrater til furfural og MF kan vise sig at blive en vigtig kemisk transformation. Videre forarbejdning kan føre til bl.a. TF og FDCA. Ethanol kan omdannes til mange C2-forbindelser og kan derfor ligeledes tænkes at spille en vigtig rolle i en bæredygtig kemisk industri. Fermentering af glukose er en fornybar vej til ethanol. Ethanol kan derfor anskues som en fornybar C 2 -kilde på lige fod med f.eks. glycerol som C 3 -kilde. Ethanol kan danne grundlag til fremstilling af mange andre C 2 -forbindelser som f.eks. ethylen, acetaldehyd, eddikesyre, ethanol, diethyl ether og ethylacetat. Særlig opmærksomhed får i øjeblikket muligheden for at oxidere ethanol til eddikesyre blot med luft som oxidationsmiddel ved tilstedeværelsen af en ny guldkatalysator. Da eddikesyre er ca. 2-3 gange mere værdifuldt end benzin kan dette også være et skridt på vejen mod den fornybare kemiske industri [9,10]. Dehydrering af kulhydrater er en anden tilgang som kan vise sig at være mere vigtig når kulhydrater skal omdannes til kemikalier. Xylose kan ved opvarmning i vandig syre dehydrere til furfural. Furfural er i sig selv ikke et specielt interessant kemikalie, og finder kun begrænset brug som industrielt solvent. Ved op- Måling af niveau Niveauvagter og -måling Vi leverer niveauløsninger til alle formål og brancher selv de mest vanskelige opgaver kan løses. Programmet omfatter switche der giver alarm når niveauet passerer et bestemt punkt, samt kontinuerlige målere, der hele tiden angiver niveauet i en tank, fra top til bund. Bygstubben Vedbæk Telefon:
5 KATALYTISK TEKNLGI 2 C D-xy lose (furanose-form) syre, 100 C -3 2 varmning af furfural over platinmetalkatalysatorer kan furfural imidlertid decarbonyleres til furan og C. Furan kan herefter hydrogeneres til tetrahydrofuran (TF), som er et udbredt og vigtigt solvent i mange sammenhænge. Glukose og dens tautomer, fruktose, kan ligeledes dehydreres ved opvarmning i vandig syre. Produktet fra dehydrering er 5- hydroxymethyl furfural (MF). Furfu ral brint er tilladte, da processerne ellers vil blive ikke-rentable. Løsningen på denne udfordring skal findes i katalyse. Kemikere vil i de kommende år søge efter katalysatorer, der er særligt gode til dehydrering af kulhydrater i vand, selektive oxidationer med ilt, hydrogeneringer med brint og isomerisering af forskellige mellemprodukter. erudover vil der komme øget fokus på at udvikle selektive biokemiske processer som også kan anvendes i forbindelse med omdannelse af biomasse. Alt sammen skal bruges som værktøjer til at omdanne biomasse til vigtige kemikalier så vi fortsat kan opretholde vores høje levestandarder når olien tørrer ud. Det er ikke et spørgsmål om hvorvidt det ene eller den anden vej er den fornemste det er et spørgsmål om at udvikle den bedst mulige kemiske teknologi og bruge de værktøjer der er optimale i hvert enkelt trin. Den fornybare kemiske industri 2 C C 2 syre, 150 C -3 2 alfa-d-gluk ose (pyranose-form) alfa-d-fruktose (furanose-form) 5-hydroxymethyl furfural (MF) Glukose findes hovedsageligt i den ringlukkede pyranoseform, og dehydreres langt vanskeligere end xylose og fruktose, som er i furanoseform. MF er et interessant kemikalie, fordi det ved oxidation danner 2,5-furan dicarboxylsyre (FDMC) som vil inkludere biokemiske/biologiske og kemiske/heterogene katalytiske processer side om side. Kunsten er at opdage og udvikle den nye kemi og parallelt omsætte det til brugbar teknologi. Det bliver sjovt. MF oxidation 2,5-furan dicarboxylsyre FDCA tere-phthalsyre Top25kemikalie strukturelt minder meget om tere-phthalsyre. tere-phthalsyre anvendes som monomer i fremstillingen af sodavandsflasker, og er et af de 25 størst producerede kemikalier. Det kan tænkes, at FDMC kan erstatte tere-phthalsyre, der fremstilles fra p-xylen og dermed fra olie [11]. Der forskes intenst i at finde metoder der kan opnå selektiv dehydrering af glukose til MF. Den største udfordring ligger i, at MF er ustabilt under de betingelser hvorved det dannes. En løsning på dette problem er at ekstrahere det løbende, ved at bruge et to-fase system. På denne måde fjernes MF fra den syreholdige vandige fase, og kommer over i en apolær fase, hvor det er stabilt [12]. En anden mulighed er at omdanne MF til et stof der er stabilt under reaktionsbetingelserne. Det er f.eks. lykkedes Ribeiro og Schuhardt at kombinere dehydrering af fruktose og oxidation til FDMC. Da FDMC er stabilt under reaktionsbetingelserne, opnås en højere selektivitet af FDMC end det var muligt hvis produktet var MF [13]. Konklusion Udviklingen af selektive reaktioner, hvori kulhydrater, ethanol og glycerol omdannes til simple kemikalier er en af de største udfordringer for kemien i dag. Udfordringen vanskeliggøres af, at kun de simpleste reagenser som ilt og Referencer 1. J. Rass-ansen,. Falsig, B. Jørgensen, C.. Christensen, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2007, J. N. Chheda, J.A. Dumesic, Catalysis Today 2007, A. aryanto, S. Fernando, N. Murali, S. Adhikari, Energy & Fuels 2005, J. Rass-ansen, C.. Christensen, J. Sehested, S. elved, J.R. Rostrup- Nielsen, S. Dahl, Green Chem. 2007, 9, B.. Davis, Fuel Process. Technol. 2001, K. Weissermel,.-J- Arpe, Industrial rganic Chemistry, 3 rd ed. Wiley- VC Verlag Weinheim C. Chiu, M.A. Dasari, G.J. Suppes, AlChE Journal 2006, W. J.-L. Dubois, C. Duquenne, W. ölderich, J. Kervennal, Process for dehydrating glycerol to acrolein, W C.. Christensen, B. Jørgensen, J. Rass-ansen, K. Egeblad, R. Madsen, S.K. Klitgaard, S.M. ansen, M.R. ansen,.c. Andersen, A. Riisager, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, B. Jørgensen, S.E. Christiansen, M.L.D. Thomsen, C.. Christensen, J. Catal 2007, 251, E. Taarning, I.S. Nielsen, K. Egeblad, R. Madsen, C.. Christensen, Chem- SusChem, 2007, accepteret. 12. J.N. Chheda, Y. Román-Leshkov, J.A. Dumesic, Green Chem., 2007, 9, M.L. Ribeiro, U. Schuhardt, Catal. Commun., 2003, 4, [email protected] 30
46 Nanoteknologiske Horisonter
46 Nanoteknologiske Horisonter KAPITEL 4 Kemi Bioraffinaderiet nanokatalysatorer i aktion Uffe Mentzel, Kresten Egeblad, Claus Hviid Christensen, Center for bæredygtig og grøn kemi, Institut for Kemi Den
BIOENERGI. Niclas Scott Bentsen. Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning
BIOENERGI Niclas Scott Bentsen Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning Konverteringsteknologier Energiservices Afgrøder Stikord Nuværende bioenergiproduktion i DK Kapacitet i Danmark
Produktion af bioenergi er til gavn for både erhvervene og samfundet. 13. september 2011 Michael Støckler Bioenergichef
Produktion af bioenergi er til gavn for både erhvervene og samfundet 13. september 2011 Michael Støckler Bioenergichef Produktion af bioenergi er til gavn for erhvervene og samfundet Økonomi og investeringsovervejelser.
Fyldt med energi Ny Prisma Fysik og kemi 8. Skole: Navn: Klasse:
Fyldt med energi Ny Prisma Fysik og kemi 8 Skole: Navn: Klasse: Opgave 1 Grønne planter bruger vand og kuldioxid til at producere oxygen og opbygge organiske stoffer ved fotosyntese. Sæt kryds ved det
Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck
Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck Mette Lübeck 1 Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Sektionens forskning kombinerer moderne bioteknologi med procesteknologi til udvikling
Alternative drivmidler
NORDISK KONFERENCE OM BIOMASSE I TUNG TRANSPORT 1 Alternative drivmidler Alternative drivmidler - tilgængelighed Michael Mücke Jensen Energi- og Olieforum NORDISK KONFERENCE OM BIOMASSE I TUNG TRANSPORT
-kan landbruget lave både mad og energi samtidig? Claus Felby Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet
Bæredygtighed og Bioenergi -kan landbruget lave både mad og energi samtidig? Claus Felby Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet Planter kan alt! Planter er grundlaget for vores
Kemikaliernes stamtræ
14 KEMI Kemikaliernes stamtræ Alle ved, at den moderne verden er afhængig af olie som brændstof. Men olie er samtidig råstoffet, som hele den kemiske industri bygger på. Olie er således udgangspunktet
Bioplastik fremstillet ved ny proces: Evaluering af plastikkvalitet
Bioplastik fremstillet ved ny proces: Evaluering af plastikkvalitet Miljøprojekt nr. 1886 Oktober 2016 Udgiver: Miljøstyrelsen Redaktion: Esben Taarning, Haldor Topsøe A/S Fotos: Haldor Topsøe A/S ISBN:
Fyld en reaktor spillet
Fyld en reaktor spillet Velkommen i dit nye job som katalysatorsælger hos Haldor Topsøe. I dag skal du stå for at loade en hydrotreating reaktor med nye katalysatorer. Udfordringen lyder på at optimere
Bæredygtig kemi i fremtiden
Bæredygtig kemi i fremtiden 6 7 Af ph.d. studerende Betina Jørgensen, ph.d. studerende Jeppe Rass-Hansen og professor Claus Hviid Christensen Udviklingen i den kemiske forskning har afgørende indflydelse
Teori 10. KlasseCenter Vesthimmerland
TEORETISKE MÅL FOR EMNET: Kendskab til organiske forbindelser Kende alkoholen ethanol samt enkelte andre simple alkoholer Vide, hvad der kendetegner en alkohol Vide, hvordan alkoholprocenter beregnes;
Alkohol. Hvad bruger man alkohol til?... 2. Hvad er alkohol... 2. Destilation... 5. Hvordan fremstilles ethanol... 6. Denaturering...
Alkohol Indhold Hvad bruger man alkohol til?... 2 Hvad er alkohol... 2 Destilation... 5 Hvordan fremstilles ethanol... 6 Denaturering... 7 Forbrænding af ethanol... 7 Nedbrydning af ethanol og tømmermænd...
Fremtidens alternative brændstoffer
Fremtidens alternative brændstoffer Troels Dyhr Pedersen Konsulent ved Teknologisk Institut Center for Transport og Elektriske Systemer Kontakt: [email protected] Introduktion til fremtidens brændstoffer
Korn og halm til bioethanol råvarepotentiale, kvalitet og konverteringsteknologier
Korn og halm til bioethanol råvarepotentiale, kvalitet og konverteringsteknologier Henrik Hauggaard-Nielsen, Risø [email protected] 4677 4113 www.risoe.dk Fremtid og marked Øget interesse
TEORETISKE MÅL FOR EMNET:
TEORETISKE MÅL FOR EMNET: Kendskab til organiske forbindelser Kende alkoholen ethanol samt enkelte andre simple alkoholer Vide, hvad der kendetegner en alkohol Vide, hvordan alkoholprocenter beregnes;
Bioethanol, boblerne. ph.d.-stipendiat Morten Busch Jensen. Institut for Kemi- Bio og Miljøteknologi, Det Tekniske Fakultet, Syddansk Universitet
Bioethanol, boblerne ph.d.-stipendiat Morten Busch Jensen Institut for Kemi- Bio og Miljøteknologi, Det Tekniske Fakultet, Syddansk Universitet Morten Busch Jensen Morten Busch Jensen 27 år gammel Et kort
Gastekniske dage, Billund maj Forgasning vha. overskudselektricitet Af Jens Kromann Nielsen, Teknologisk Institut
Gastekniske dage, Billund 23-24. maj 2017 Forgasning vha. overskudselektricitet Af Jens Kromann Nielsen, Teknologisk Institut Termiske forgasning input af el-varme Agenda: - Termisk forgasning: Hvad er
Alkohol Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 7 Skole: Navn: Klasse:
Alkohol Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 7 Skole: Navn: Klasse: Opgave 1 Der findes mange forskellige alkoholer. Hvad hedder den alkohol, der er i alkoholiske drikke som øl, vin og spiritus? Der er
Ammoniaktolerante mikroorganismer til behandling af ammoniakholdigt affald
Ammoniaktolerante mikroorganismer til behandling af ammoniakholdigt affald Ioannis Fotidis, Dimitar Karakashev og Irini Angelidaki Anaerob udrådning (AD) er en af de mest succesfulde vedvarende energiteknologier
katalysatorer f i g u r 1. Livets undfangelse på et celluært plan.
Fra det øjeblik vi bliver undfanget i livmoderen til vi lukker øjnene for sidste gang, er livet baseret på katalyse. Livets undfangelse sker gennem en række komplicerede kemiske reaktioner og for at disse
Biobrændsel et varmt alternativ
Af ph.d. studerende Anne Mette Frey, ph.d. studerende Asbjørn Klerke, ph.d. studerende Johannes Due-Hansen og professor Claus Hviid Christensen Biobrændsel et varmt alternativ Jordens befolkning står over
Formål: At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2
ØVELSE 2.1 SMÅ FORSØG MED CO 2 At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). Indledning: CO 2 er en vigtig gas. CO 2 (carbondioxid) er det molekyle, der er grundlaget for opbygningen af alle organiske
Behov for el og varme? res-fc market
Behov for el og varme? res-fc market Projektet EU-projektet, RES-FC market, ønsker at bidrage til markedsintroduktionen af brændselscellesystemer til husstande. I dag er der kun få af disse systemer i
Fra sukker til biokemikalier til plastfremstilling
Fra sukker til biokemikalier til plastfremstilling præsentation af Novozymes forskning af Astrid Boisen Bioplast seminar tirsdag d. 17 februar 2009 18/02/2009 Introduktion til Novozymes A/S Hvorfor biopolymerer
Hvad er drivhusgasser
Hvad er drivhusgasser Vanddamp: Den primære drivhusgas er vanddamp (H 2 O), som står for omkring to tredjedele af den naturlige drivhuseffekt. I atmosfæren opfanger vandmolekylerne den varme, som jorden
Afgrøder til bioethanol
www.risoe.dk Afgrøder til bioethanol Henrik Hauggaard-Nielsen, Risø [email protected] 4677 4113 Fremtid og marked Øget interesse for at bruge biomasse til energiformål klimaforandringer,
Anvendelse af biogas som metanol til transportsektoren
Anvendelse af biogas som metanol til transportsektoren Titel: Anvendelse af biogas som metanol til transportsektoren Udarbejdet af: Teknologisk Institut Teknologiparken Kongsvang Allé 29 8000 Aarhus C
Er der flere farver i sort?
Er der flere farver i sort? Hvad er kromatografi? Kromatografi benyttes inden for mange forskellige felter og forskningsområder og er en anvendelig og meget benyttet analytisk teknik. Kromatografi bruges
Bæredygtig i fødevareproduktionen. Plastik! Har vi et problem?
Bæredygtig i fødevareproduktionen Plastik! Har vi et problem? Bæredygtighed i fødevareproduktionen Den nuværende tid, er vi ved at drukne i affald og plastik. Vi bruger en masse, måske overflødig, energi
I forløbet Plast arbejdes med plasts opbygning, anvendelse, genbrug og de miljømæssige konsekvenser ved brugen af plast.
Plast Niveau: 9. klasse Varighed: 8 lektioner Præsentation: I forløbet Plast arbejdes med plasts opbygning, anvendelse, genbrug og de miljømæssige konsekvenser ved brugen af plast. Forløbet består af 6
Kemi A. Studentereksamen. Onsdag den 4. juni 2014. 130512.indd 1 26/02/14 14.00
Kemi A Studentereksamen 2stx141-KEM/A-04062014 nsdag den 4. juni 2014 kl. 9.00-14.00 130512.indd 1 26/02/14 14.00 Side 1 af 10 sider pgavesættet består af 4 opgaver med i alt 16 spørgsmål samt 3 bilag
Hø, wraphø, ensilage, halm, frøgræs halm, samt grass
Hø, wraphø, ensilage, halm, frøgræs halm, samt grass Jeg har valgt at lave en artikel omkring forskellen på hø, wraphø, ensilage, halm og frøgræs halm, da jeg gang på gang støder på folk, både indenfor
Enzymer og katalysatorer
Enzymer og katalysatorer Niveau: 8. klasse Varighed: 6 lektioner Præsentation: I forløbet Enzymer og katalysatorer arbejdes der med, hvordan den naturlige reaktionshastighed kan ændres ved hjælp af enzymer
gul energi Forskerne gemmer sol til natten ved hjælp af katten.
Fra sort til gul energi Forskerne gemmer sol til natten ved hjælp af katten. Fremtidens energiforsyning byder på store udfordringer. Fossile brændstoffer forurener, mens vedvarende energi er svær at gemme
Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12
Biogas by Page 1/12 Indholdsfortegnelse Indledning... 3 Hvad er biogas?... 3 Biogas er en form for vedvarende energi... 3 Forsøg med biogas:... 7 Materialer... 8 Forsøget trin for trin... 10 Spørgsmål:...
Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.
1 Modul 5 Vejr og klima Drivhuseffekten gør at der er liv på jorden Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. Planeten
Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse
Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse Prof. (mso) Dr. rer. nat., Sektionsleder Anvendt Elektrokemi Program Modul Program 1 Introduktion
Forklarende bemærkninger til Den Europæiske Unions kombinerede nomenklatur (2018/C 7/03)
10.1.2018 DA Den Europæiske Unions Tidende C 7/3 Forklarende bemærkninger til Den Europæiske Unions kombinerede nomenklatur (2018/C 7/03) I medfør af artikel 9, stk. 1, litra a), i Rådets forordning (EØF)
Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen
Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse... 1 Ethanol kan brænde... 2 Gæringsprocessen på molekyle- niveau... 3 Fremstilling af alkohol vha. gæring... 4 Destillering... 5 Bestemmelse af alkoholprocent...
I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi.
Transkritisk CO2 køling med varmegenvinding Transkritiske CO 2 -systemer har taget store markedsandele de seneste år. Baseret på synspunkter fra politikerne og den offentlige mening, er beslutningstagerne
Brint og brændselsceller
Downloaded from orbit.dtu.dk on: Nov 03, 2015 Brint og brændselsceller Jensen, Jens Oluf; Li, Qingfeng; Bjerrum, Niels J. Published in: Kemiske Horisonter Publication date: 2006 Document Version Forlagets
9. Er jorden i Arktis en tikkende bombe af drivhusgasser?
9. Er jorden i Arktis en tikkende bombe af drivhusgasser? Af Peter Bondo Christensen og Lone Als Egebo I det højarktiske Nordøstgrønland ligger forsøgsstationen Zackenberg. Her undersøger danske forskere,
Elforbrug eller egen energiproduktion Bioenergichef Michael Støckler, Videncentret for Landbrug, Planteproduktion
Elforbrug eller egen energiproduktion Bioenergichef Michael Støckler, Videncentret for Landbrug, Planteproduktion 1. Bioenergi i energipolitik Bioenergi udgør en del af den vedvarende energiforsyning,
Havets grønne guld skal blive til bioenergi og fiskefoder
Havets grønne guld skal blive til bioenergi og fiskefoder Teknologisk Institut har med seniorforsker, ph.d. Anne-Belinda Bjerre i spidsen fået lidt over 20 millioner kroner til at omdanne de to algearter
Atomers opbygning og øvelsen: Spændingsrækken. Atomer og øvelsen: Spændingsrækken
Kristiansen og Cederberg Aurum Kemi for gymnasiet 1 1. udgave - 2006 pensum sider # Kemi C 2 gange 16 spørgsmål Atomers opbygning og øvelsen: Spændingsrækken Kapitel 1 5-38 1 Det periodiske system, hvilke
2. Drivhusgasser og drivhuseffekt
2. Drivhusgasser og drivhuseffekt Af Peter Bondo Christensen og Lone Als Egebo Drivhuseffekt Når Solens kortbølgede stråler går gennem atmosfæren, rammer de Jorden og varmer dens overflade op. Så bliver
Drivhuseffekten er det fænomen der søger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.
1 Modul 5 Vejr og klima Drivhuseffekten gør at der er liv på jorden Drivhuseffekten er det fænomen der søger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. Planeten
Energiforbrug og klimaforandringer. Lærervejledning
Energiforbrug og klimaforandringer Lærervejledning Generelle oplysninger Forløbets varighed: Fra kl. 9.00 til kl.12.00. Målgruppe: Forløbet er for 3. klasse til 6. klasse. Pris: Besøget er gratis for folkeskoler
Asbjørn Madsen Årsplan for 7. klasse Fysik/Kemi Jakobskolen
Periode Emne og materialer Faglige mål Evaluering / opgaver 33 Hvad er fysik/kemi? I alt 2. Vi skal her i den første dobbelt lektion introduceres til, hvad fysik/kemi er og handler om. Vi starter med en
Plast er ikke bare Plast Hvad enhver teknikker bør vide om plast
Plast Center Danmark Plast er ikke bare Plast Hvad enhver teknikker bør vide om plast Mia Katharina Andersen Podlech Teknisk Projektleder Ph.D. Kemiingeniør Vejle, d. 1. november 2012 1 Plast er ikke bare
Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 Ethanols fysiske egenskaber Kogepunkt 78,5 o C På side 8 i Alkohol også vises Frysepunkt -114, o C opskriften på et forsøg til bestemmelse af Massefylde 0,789
Foto: Gert Hansen, KU
Alger lever oftest i vand og producerer biomasse ved fotosyntese hvor næringsstoffer, vand og CO2 omsættes til sukkerforbindelser, fedtstoffer eller proteiner ved hjælp af lys. Denne omsætning kan være
FREMTIDENS PRODUKTION
FREMTIDENS PRODUKTION DN mener, at Danmark i 2040 skal have en produktion, som ikke er til skade for natur og miljø og som i mange tilfælde derimod vil bidrage til et bedre miljø. Dette skal ske ved en
Nye værdikæder, nye muligheder: Planter som råstof til et hav af produkter
Nye værdikæder, nye muligheder: Planter som råstof til et hav af produkter Af Lene Lange, Professor og Forskningsdirektør, Aalborg Universitet Præsentation af Aalborg Universitet København 1 af 31 Paradigmeskift:
Baggrundsnotat: "Hvad er grøn gas"
Baggrundsnotat: "Hvad er grøn gas" Grøn gas er en samlebetegnelse for en række fornybare gasser, der kan fremstilles fra forskellige vedvarende energikilder og i forskellige processer. Biogas, strøm til
Arbejdsgruppe 2: Bioplastens muligheder og begrænsninger
Arbejdsgruppe 2: Bioplastens muligheder og begrænsninger Arbejdsgruppens mål er at skabe viden om biobaseret- og bionedbrydelig plast og disse plasttypers muligheder og udfordringer fra et genanvendelses
Dantherm Power Kraft- og varmeløsninger med brændselsceller
Dantherm Power Kraft- og varmeløsninger med brændselsceller Dantherm Power Siden 2003 har Dantherm Power haft fokus på udvikling og produktion af praktiske løsninger, der gør brug af brændselsceller og
1. Er Jorden blevet varmere?
1. Er Jorden blevet varmere? Af Peter Bondo Christensen og Lone Als Egebo Ja, kloden bliver varmere. Stille og roligt får vi det varmere og varmere. Specielt er det gået stærkt gennem de sidste 50-100
REnescience et affaldsraffinaderi
REnescience et affaldsraffinaderi Renewables, Science and Renaissance of the energy system v/georg Ørnskov Rønsch, REnescience REnescience et affaldsraffinaderi Målet med REnescienceprojektet er at opgradere
Forgasning af biomasse
Forgasning af biomasse Jan de Wit, civ.ing. Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) I denne artikel gives en orientering om forskellige muligheder for forgasning af biomasse. Der redegøres kort for baggrunden
Kort fortalt om. Mælkesyrebakterier og tarmens funktion
Kort fortalt om Mælkesyrebakterier og tarmens funktion Tarmen - og dine mange venner! Du kender måske udtrykket Maven er din bedste ven!? Maven er rigtigt nok en god ven, og hvis den har det godt, har
Fremtidens Energiforsyning
Fremtidens Energiforsyning Professor Ib Chorkendorff Department of Physics The Danish National Research Foundation Center for Individual Nanoparticle Functionality DG-CINF at the Technical University of
OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi
OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi Biotech Academy BioCentrum-DTU Søltofts Plads DTU - Bygning 221 2800 Kgs. Lyngby www.biotechacademy.dk [email protected] SMÅ OPGAVER Nedskriv
Skal vegetabilsk olie bruges som brændstof?
Undervisningsmateriale indsamlet af PARSEL konsortiet Som en del af et EU FP6 finansieret projekt (SAS6 CT 2006 042922 PARSEL) om Popularitet og Relevans af Naturvidenskabsundervisning for scientific Literacy
Beskrivelse af status og fremtidige perspektiver for bioraffinaderier
K Ø B E N H A V N S U N I V E R S I T E T Natur- og Landbrugskommissionen Vedr.: S A G S N O T A T 1. JUNI 2012 Beskrivelse af status og fremtidige perspektiver for bioraffinaderier ØKOSYSTEMER OG BIOMASSE
2. Drivhusgasser og drivhuseffekt
2. Drivhusgasser og drivhuseffekt Af Peter Bondo Christensen og Lone Als Egebo Drivhuseffekt Når Solens kortbølgede stråler går gennem atmosfæren, rammer de Jorden og varmer dens overflade op. Så bliver
Fremtidens landbrug er mindre landbrug
Fremtidens landbrug er mindre landbrug Af Sine Riis Lund 17. februar 2015 kl. 5:55 FORUDSIGELSER: Markant færre ansatte og en betydelig nedgang i landbrugsarealet er det realistiske scenarie for fremtidens
Atomets bestanddele. Indledning. Atomer. Atomets bestanddele
Atomets bestanddele Indledning Mennesket har i tusinder af år interesseret sig for, hvordan forskellige stoffer er sammensat I oldtiden mente man, at alle stoffer kunne deles i blot fire elementer eller
lindab ventilation ehybrid
lindab ventilation ehybrid Design en bæredygtig fremtid Hvorfor bruger vi værdifuld energi, når det egentlig ikke er nødvendigt? Alle ved, at et øget energiforbrug påvirker vores miljø og er en af de faktorer,
Undervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni, 2013 Skive
Kapitel 4: Affald på tanken. forskerne at gøre det lettere at erstatte fossile brændstoffer og i stedet hælde affald på tanken.
Affald på tanken CASE s tredje forskningsområde handler om at omdanne biomasse til brændstoffer. Metoden er endnu en vej til indirekte at udnytte solenergi og lagre den på kemisk form. Biomasse er imidlertid
Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion
Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion produceres fra rapsolie som består af 95% triglycerider (TG), samt diglycerider (DG), monoglycerider (MG) og frie fedtsyrer (FA). Under reaktionen
KAN PLASTIK NEDBRYDES?
KAN PLASTIK NEDBRYDES? Øvelsen består af flere dele Lav selv bioplast Design et nedbrydningsforsøg 1. Lav selv bioplast Teori Den plastik, der er i din smartphone, er forskellig fra plasten i din tandbørste
