Syrebrøk

Opgave
4 Alger og
bioenergi
Alger
kan udnyttes
til produktion
af
bioenergi. Bioenergi
er energi, der
kommer fra forbrændingen
af
biologisk
dannet organiske materialer.
Bioenergi i form
af bioethanol
eller
biogas
er eksempler
på CO
2 -neutrale, bæredygtige energikilder,
der delvist
forventes at kunne
erstatte
brugen
af
fossilt
brændstof.
Figur
1. Grønalgen
Ulva
lactuca.
Forsøg har
vist,
at væksten
hos
algen Ulva lactuca
stiger, når
man
tilførerr meree carbondioxid
til
vækstmediet.
Tilførslen
af
carbondioxid
sker ved
at udnytte røggas fra kraftvarmeværker.
1.
Redegør
for,
hvorfor
øget
tilførsel af carbondioxid
til vækstmediet
kan øge væksten
hos
alger.
Carbondioxid
opløses i vand, og følgende ligevægte indstiller sig:
CO
H 2
O 2
2CO
HCO
(aq) + H 2 O (l)
O 3
O 3
-
(aq)
+ H 2 O (l)
(aq) + H 2 O (l)
H2C
O 3
HCO
O 2- 3 (
CO
3 (aq)
O 3
-
(aq) + H 3 O + (aq)
(aq) + H 3 O + (aq)
(1)
(2)
(3)
2.
Opskriv
ligevægtsbrøken
for
reaktion
(1). Argumentér for,
at
når der
tilføres
carbondioxid
vil koncentrationenn af hydrogencarbonat
stige.
På figur
2 sess Bjerrumdiagrammet for carbonsyresystemet.
Syrebrøk
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
2 4 6 8 10 12 14
pH
Figur 2. Bjerrumdiagram
for
carbonsyresystemet.
Opgaven
fortsættes.
9
04/04/12 08.07

Vækstforsøg med Ulva lactuca er foregået i udendørs vækstkar med havvand ved pH 8,0, se figur
3a.
3. Bestem hvor stor en del af carbonsyren, der findes som hydrogencarbonat i vækstforsøgene
ved pH 8,0. Benyt eventuelt bilag 3.
Den daglige produktion af biomasse 2 hos algerne blev undersøgt ved 5 forskellige tætheder i
vækstkarrerne. Tætheden af algerne var henholdsvis 1, 2, 4, 6 og 8 kg alger pr. m 2 i de 5 forskellige
vækstkar.
Produktionen blev bestemt både som tilvækst i biomasse (g vådvægt/m 2 /dag) og som vækstrate
(%/dag) ved 5 forskellige algetætheder. I vækstforsøget var abiotiske forhold som lys ved
overfladen, temperatur og næringsindhold ens i de 5 forskellige vækstkar. Se figur 3a og 3b.
a)
400
20
Tilvækst i biomasse
Tilvækst i biomasse
(g vådvægt/m 2 /dag)
b)
300
200
100
0
1 2 4 6 8
Algetæthed
(kg vådvægt/m 2 )
15
10
5
0
Vækstrate
(%/dag)
Vækstrate
Figur 3a. Vækstkar med Ulva lactuca. Figur 3b. Tilvækst i biomasse (g vådvægt/m 2 /dag) og vækstrate (%/dag) som
funktion af algetæthed i vækstforsøg med Ulva lactuca. Prik = vækstrate; Søjler = tilvækst i biomasse.
4. Forklar resultaterne af vækstforsøget vist på figur 3b.
2 Biomasse er en fælles betegnelse for alt organiske stof, som dannes ved planternes fotosyntese.
2 10
112259.indd 10 04/04/12 08.07

Bioenergi kan dannes ud fra majs, sukkerrør, halm, andet planteaffald samt marine alger.
Vækstforsøg med grønalgen Ulva lactuca har vist et udbytte, der er 2-5 gange større end for
landbaserede planter anvendt til bioenergi.
5. Diskutér udnyttelsen af marine makroalger som en del af fremtidens energiforsyning i
forhold til udnyttelsen af landbaserede bioenergikilder.
3 11
112259.indd 11 04/04/12 08.07