MOOC. Biobased Economy. Vak Innovatie

Transcriptie

1 MOOC { Biobased Economy Vak Innovatie

2 Go to course (klik op de link en log in via de blauwe login button in rechter bovenhoek van je scherm). Inloggen op blackboard

3 Wekelijks Video lessen Opdracht (individueel/ groep) Quiz Afsluiting van de periode Poster Fast track Aanvullingen op onze fast track De individuele opdracht doen wij als groepsopdracht Wij doen geen group assignment. Wij doen niet mee aan discussies forums Wij doen geen peer review.

4 Groep 1 Groep 2 Groep 3 Groep 4 Groep 5 Groep 6 Groep 7 Groep 8 Groep 9 Joany Ricardo Bram Marina Ervin Lisa Amber Niels Sander T Jasmijn Tim Sander H Jordi Kim Esther Christiaan Jeffrey Simon Stefan K Dominiqu e Robin Werner Abel Andrea Cindy Ference Veerle Groepsindeling

5 Lees de leerdoelen van deze week thema. Bekijk video college 1 (introductie en instructie). Lees de definities die verschijnen in video 1 en middelen 1 (circulaire economie). Maak de individuele opdracht - deel 1. (groepje) Bekijk video les 2 (instructie). Maak de individuele opdracht - deel 2 (als groepje) Bekijk de bedrijfsvideo. Doe de quiz. Stappenplan Week 1

6 Je kunt een motivatie formuleren voor de biobased economy. Je kunt de begrippen biomassa, biobased energie / producten en de biobased economy toelichten Je kunt de positie van Trias Energetica / Ecologica en binnen de biobased economy toelichten Je bent in staat de relatie tussen de biobased economy en de circulaire economie te leggen. Je kunt tenminste twee verschillende voorbeelden ivan elke fase in de "verbindende thema's" (in videocollege 2) opnoemen Je kunt ten minste één voorbeeld van een biobased productieketen op te noemen Je kunt het verschil tussen gewijde gewassen en biomassa residuen te beschrijven. Je kunt uileggen dat biomassa wordt opgesplitst in meerdere producten en toepassingen, verwijzend naar een biobased productieketen op vrije keuze. Leerdoelen week 1

7 Deel 1 Veruit de belangrijkste non-food toepassingen van biomassa op wereldschaal zijn: Bio-ethanol voor transport en Het verbranden van hout (logs, chips, pellets) voor verwarming, energieopwekking of huishoudelijk gebruik. In literatuurbron 2, het verslag REN21 (2011) lees je meer over "biomass power" (hout), "biobrandstof" / "ethanol" / "biodiesel", bekijk vooral de plaatjes 4 en 11 en tabel R6 en de bijbehorende tekst. Gebruik literatuurbron 3, Biobased Economy Roadmap (in het Nederlands: Routekaart) om uit te vinden welke grondstoffen van toepassing zijn voor de productie van bio-ethanol zijn. Gebruik het volledige scherm versie door te klikken op de regtangular icoon rechts-boven hoek, naast dit pictogram kunt u ook wijzigen in het Engels. Beantwoord de volgende vragen: A. Welke grondstof wordt gebruikt in Brazilië? B. Hoe wordt zetmeel en / of suiker omgezet in ethanol? Beschrijf de belangrijkste stappen. Om deze opdracht te voltooien beantwoord je de bovenstaande vragen met je groepje, zet de antwoorden in een word document samen met deel 2 en plaats ze in de aangewezen map op de box. Opdrachtweek 1- deel 1

8 deel 2 In 2006, onder de naam " logen ", was Shell van plan om een fabriek te bouwen waar stro werd omgezet in bio - ethanol. Om technische redenen werd de fabriek ontworpen op een zeer grote schaal : het stro zou in heel Europa gewonnen worden voor deze één enkele fabriek. De fabriek is nooit gebouwd. Beantwoord de volgende vragen: C. Beschrijf de verschillen tussen primaire, secundaire residuen in logistieke termen als volume per bron en de waarde per ton. Verwerk ook in je antwoord : Welke gevolgen dit zal hebben voor het niveau van het vervoer in de optimale supply chain design In het geval van stro, zijn juist grootschalige centrale fabrieken nodig of een groter aantal kleinschalige fabrieken? D. Neem een voorbeeld van een biomassa residu dat je weet, en ontdek of en hoe het op dit moment wordt gebruikt.schrijf dat op.. Leg ook wat dit betekent voor de ontwikkeling van eventuele nieuwe, biobased toepassingen met dit residu als grondstof? Om deze opdracht te voltooien beantwoord je de bovenstaande vragen met je groepje, zet de antwoorden in een word document samen met deel 1 en plaats ze in de aangewezen map op de box. Opdracht week 1 deel 2

9 PCH01 Maak bioplastics van zetmeel Voorschrift bestaat uit 4 onderdelen A t/m D Start met onderdeel B en C en varieer/experimenteer Onderdeel D wordt een week later gedaan tijdens de AMD/praktijk Gebruik Onderdeel A voor het variëren / experimenteren. Wedstrijd element- Wie maakt het sterkste plastic? Praktijk

10 Doe de activiteiten van deze week in de volgende voorgestelde volgorde: 1. Lees de leerdoelen van het thema energie van deze week. 2. Bekijk de drie video lezingen van het thema Energie. 3. Lees de literatuurbronnen 1 en Bekijk de bedrijfsvideo. 5. Maak de individuele opdracht met je groepje. 6. Doe de quiz. 7. Verdiep je in de extra materialen die zijn aangeboden. Stappenplan week 2

11 De leerdoelen van deze week van het thema zijn : Je weet wat biobased energie is ( en wat niet). Je kunt de verschillende vormen van biomassa input voor biobased energie benoemen en de verschillen uitleggen tussen deze biomassa vormen. Je kunt de verschillende technieken uitleggen voor de verwerking van biomassa ( tot bruikbare energie) en kent de input, product (en ), de efficiëntie en de status ( labschaal, pilot-schaal, de toepassing ) van de technieken. Je kunt de voor- en nadelen noemen van de verschillende technieken voor de omzetting van biomassa in energie. Je kunt uitleggen wat de uitdagingen zijn van de omzetting van biomassa in energie. Je kunt de verschillende eenheden uitleggenvan energie ( J, cal, kwh) en vermogen ( kw, HP ). Leerdoelen week 2

12 De video lezingen van biobased energie geven een overzicht van de verschillende biomassa vormen die kunnen worden gebruikt voor ( biobased ) energieproductie en de technieken die hiervoor nodig en beschikbaar zijn. Beantwoord de volgende vragen : A. Wat is de grootte van de verschillende biomassa ( rest ) stromen in jouw land ( hoeveel is beschikbaar per jaar )? B. Van welke biomassa stroom ben je al bewust in de productie van biobased energie in ons land? C. Wat is de route voor de omzetting of gebruik op dit moment ( welke technologie wordt gebruikt )? D. Welke technologieën ( zoals vermeld in de video lezingen ) worden momenteel niet gebruikt in ons land die wel interessant kunnen zijn voor de energieproductie? Leg uit waarom en voor welk gebruik of soort biomassa stromen? Beschrijf je bevindingen in een word document in ongeveer 500 woorden Opdracht week 2 deel 1

13 Doe de activiteiten van deze week in de volgende voorgestelde volgorde: 1. Lees de leerdoelen van deze week thema. 2. Bekijk video les 1 ( inleiding). 3. Bekijk video les 2 ( instructie). 4. Bekijk video les 3 ( instructie). 5. Lees het artikel. 6. Bekijk de video bedrijf. 7. Doe de quiz. 8. De individuele opdracht wordt in de klas besproken. Week 3 - Stappenplan

14 De leerdoelen van deze week het thema zijn : Student kan de bioraffinage definitie uitleggen. De student kan de verschillende bioraffinage producten herkennen: Platform, Producten, Grondstof, Processen : Student kan de bioraffinage indeling, geleerd in de lessen, toepassen met echte voorbeelden. Leerdoelen week 3

15 Het papier Cherubine et al. (2009) gaat over een bioraffinage classificatie. Een aanpak ontwikkeld binnen het Internationaal Energie Agentschap (IEA) Bioenergy Task 42. Deze classificatie benadering berust op vier hoofdlijnen: Platforms Producten Grondstof Processen De platforms zijn de belangrijkste eigenschap in deze classificatie benadering.zij zij n de sleutel tussenproducten tussen grondstoffen en eindproducten. Ze kunnen worden gebruikt om verschillende bioraffinageconcepten met elkaar teverbinden. De combinatie van deze vier hoofdlijnen vertegenwoordigen een ieder individueel bioraffinage systeem. Volgens de voorgestelde aanpak, wordt een bioraffinage beschreven door een standaard formaat als 'platform (s) - producten - en grondstof (s)'. Processen kunnen hieraan worden toegevoegd als verdere specificatie wordt gevraagd. In de tweede instructie video wordt een voorbeeld van een bioraffinage classificatie gegeven: One-platform (C6 suiker) bioraffinage voor bio-ethanol en diervoeder uit zetmeel gewassen. Opdracht week 3 inleiding

16 Er zijn twee bioraffinage gevallen: Geval A: Highmark Renewables (Canada) Geval B: Furanics (Nederland) Maak de vragen voor geval A of voor geval B: 1. Teken het bioraffinage systeem volgens de aanpak met de onderdelen (bioraffinage-platform, producten, grondstoffen, processen). Maak een legenda. Gebruik de aanwezige legenda in Cherubini et al. (2009), pagina 543. Bijvoorbeeld: een gele doos voor thermochemische processen. 2. Noem het bioraffinage-systeem met behulp van de standaard formaat (platform (s) - producten - en grondstof (s)) Opdracht week 3 - vragen

17 Doe de activiteiten van deze week in de volgende voorgestelde volgorde: 1. Lees de leerdoelen van het thema van deze week. 2. Bekijk video les Lees opdracht 1 en beantwoordt de vragen. Controleer vervolgens het antwoord met het antwoord model wat is aangeboden. 4. Bekijk de bedrijfsvideo 's. 5. Bekijk video les Lees opdracht 2 en de bijbehorende hoofdstukken van de gegeven literatuur. Beantwoord de vragen en corrigeer uw antwoord met het antwoordmodel wat is aangeboden. 7. Maak opdracht Doe de quiz. 9. Bekijk video les 3. Week 4 Stappen plan

18 De leerdoelen van het thema van deze week zijn : Je hebt basiskennis verworven over de concepten biopolymeren en biocomposieten. Je kunt de relatie uitleggen tussen het type biopolymeer en de Biobron ( grondstof / biomassa ). Je hebt kennis opgedaan welke eigenschappen belangrijk zijn voor de ontwikkeling van producten met biopolymeren. Je kunt het verschil uitleggen tussen biobased polymeren en olie gebaseerde polymere, afbreekbare en niet biologisch afbreekbare polymeren en dit te koppelen aan het concept van compostering. Je kunt het verschil tussen een biopolymeer en een Biocomposiet uitleggen. Leerdoelen week 4

19 In video college 1 (inleiding) zijn de concepten productontwikkeling en de wereld van biopolymeren geïntroduceerd. Deel A Lees/ bekijk de (literatuur) bronnen 1,2 en 3 (ong. 20 min.). Links worden aangeboden bij het volgende kopje 'Literatuur'. Deel B Gebruik de literatuur bronnen 1,2,3 om een samenvatting van de verstrekte informatie te maken. Doe dit aan de hand van de onderstaande vragen: Hoe wordt de tomaat plant zelf gebruikt in de verpakkingsindustrie? Waarom is het pakket duurzaam? Hoe worden de stam en de bladeren van de tomatenplant verfijnd? Hoe zijn de verschillende stappen in dit productieproces verantwoordelijk voor een meer gewaardeerd product. Deel C Zoals je nu weet, zijn de vezels van de tomatenplant ook opgebouwd uit biopolymeren (cellulose etc.). Dat wordt nu verwerkt tot papier en karton. Bespreek en overleg met je groep de volgende vragen: Waarom is het zo moeilijk om een echte bioplastic pakket van de tomatenplant zelf te maken? Waarom zou het belangrijk zijn om biomassa te gebruiken voor de productie van verpakkingsmaterialen? In de video die je misschien opgevallen dat in de tomaat industrie enorme ladingen van kunststof folies aan de grond waarop de tomatenplant groeit dekken. Die folies zijn voornamelijk gemaakt van bioplastics. Waarom? Opmerking: zoeken naar aanvullende informatie op internet. Deel D Controleer jullie ideeën met de gegeven antwoordmodel: Opdracht 1 - week 4

20 Deel A Je hebt net gekeken naar de tweede video les. lees hoofdstuk 3 'Hernieuwbare hulpbronnen' van Bioplastics (literatuurbron 4) In deze video heb je de grondbeginselen over polymeren en biopolymeren geleerd. Het is belangrijk te begrijpen dat biopolymeren hoofdzakelijk uit biomassa die is verfijnd en omgezet in eerste biobouw blokken na BBBB s (nu monomeren) vervolgens gepolymeriseerd tot polymeren. Het voorbeeld in de video is een alternatieve route om polymelkzuur maken. In het echte leven proberen we de meest handige manier om dergelijke bouwstenen te produceren en het voorgestelde idee was misschien niet de meest makkelijkste. Deel B Bespreek en overleg met je groep de volgende vragen: nadat je video les2 hebt bekeken en hoofdstuk 3 van Bioplastics hebt gelezen Wat is een monomeer en wat is een polymeer? Wat zijn de algemene eigenschappen van polymeren? Wat is de exacte glasovergangstemperatuur en hoe wordt deze gerelateerd aan de eigenschappen van een polymeer? (Je kan eventueel zoeken naar aanvullende informatie op het internet.) We nemen twee olie gebaseerde polymeren: polyethyleen en polystyreen. Dan nemen we twee biopolymeren: polymelkzuur en thermoplastisch zetmeel. Wat zijn de belangrijkste eigenschappen van deze polymeren en hoe worden ze gebruikt in hun branche? (Je kan eventueel zoeken naar aanvullende informatie op het internet). Extra: wat zijn de monomeren (repeterende eenheden) van die 4 polymeren. Wat is het verschil tussen biologische afbreekbaarheid en biobased? Waarom is het belangrijk om biocomposieten overwegen? Hoe kan Biocomposite worden gebruikt in de verpakking industrie? Waarom denk je dat Thermoharders zijn moeilijker te recyclen dan thermoplasten? (U kunt zoeken naar aanvullende informatie op het internet). Deel C Lees nu hoofdstuk 4 'Biobased plastics' van Bioplastics (Literatuurbron 4) Deel D Denk na over alle belangrijke soorten polymeren beschreven in hoofdstuk 4 en zoek op het internet hun belangrijkste eigenschappen. Bespreek en overleg met je groep of je die polymeren kunt gebruiken om een biopackage te maken voor de verpakkingsindustrie. Deel E Controleer jullie ideeën met het gegeven antwoordmodel: Opdracht 2 week 4

21 Opmerking: Deze opdracht moet worden ingeleverd op de box. Nu heb je de wereld van biopolymeren verkend en heb je wat extra informatie over allerlei biopolymeren gelezen. Nu is het tijd om na te denken hoe je een product kan maken door een combinatie te maken met verschillende polymeren. De belangrijkste vraag is: hoe kunnen we gebruik maken van de hele tomatenplant om voedsel en het verpakkingsmateriaal zelf te produceren? De opdracht is om een manier te ontwikkelen (niet in het echte leven, maar als een idee) om de tomatenplant en misschien wat extra middelen te gebruiken om een biopolymeer pakket te maken voor de tomaten. Om de creativiteit te vergroten, zullen we een aantal beperkingen, toevoegen en tips geven Beperkingen: Het is niet toegestaan om polymelkzuur te gebruiken of polymelkzuur profiteren van de tomatenplant of extra middelen. Je moet nadenken over het hergebruik van het product: recycling, compostering, etc. het moet zo min mogelijk impact op het milieu hebben. De hele tomatenplant moet worden gebruikt. Tips: Probeer te denken over het gebruik van de tomatenplant voor andere doeleinden dan omzetten in een gesynthetiseerde biopolymeer andere doeleinden. Probeer letterlijk 'out of the box te denken. Proberen om meer polymeren te combineren in het product. Probeer na te denken over de eigenschappen zoals sterkte (thermoplasten, Thermoharders, elastomeren), glastemperatuur, flexibiliteit en kleur. Zoeken naar informatie over eigenschappen van de polymeren. Gebruik elk biopolymeer dat je kunt bedenken. U kunt alle informatie van de vorige thema svan deze MOOC gebruiken. Bijvoorbeeld de sectie raffinaderij. Probeer uit te vinden, met behulp van het internet, van wat de tomatenplant is gemaakt om extra informatie in te winnen over een van de gebruikte producten. Behulpzaam criteria: Als je een idee hebt, schrijf het neer op ong. ½ A4. Daarna leg je uit waar de polymeren of bronnen van zijn gemaakt en waarom dat belangrijk is voor je product. Schrijf op waarom je denkt dat dit een goed pakket voor u zijn. Verklaar ook waarom uw product weinig invloed heeft op het milieu wanneer het word blootgesteld. Nu kun je denken dat dit een heel moeilijke opdracht is. Begin dan met het bekijken van de video s 'Super kunststof' van Het Klokhuis en Poly producten.(youtube). Bekijk ook het discussieforum is. Opdracht 3 - week 4

22 Doe de activiteiten van deze week in de volgende voorgestelde volgorde: 1. Lees de leerdoelen van het thema van deze week. 2. Bekijk de video les van deze week. 3. Voltooi de individuele opdracht als groep 4. Bekijk de bedrijfsvideo 's. 5. Doe de quiz. Stappenplan week 5

23 De leerdoelen van deze week het thema zijn : De student kan de namen van de macro en microvoedingsstoffen voor landbouwgewassen opnoemen. Je kunt, in grote lijnen,de noodzaak om organische meststoffen te gebruiken in de landbouw uitleggen. Je kunt de voedselkringloop in de bodem, in natuurlijke ecosystemen en in agrarische ecosystemen uitleggen. Je kunt voorbeelden zoeken van technieken om voedingsstoffen uit rest stromen van landbouwproducten en levensmiddelen te herwinnen. Leerdoelen week 5

24 .Beantwoord de volgende vragen om de opdracht te voltooien. 1. Geef een definitie van "duurzame ontwikkeling" (Je kan het opzoeken op internet. noteer literatuurverwijzing: titel van het document, auteur, organisatie, website, publicatie jaar, land, datum van ophalen. 2. Leg in je eigen woorden uit wat bedoeld wordt met duurzame landbouw in het kader van duurzame ontwikkeling. Verwerk in je uitleg de woorden "micronutriënten", "macro voedingsstoffen", "kunstmest", "organische stof", "voedselkringloop", "bouwland", "oogst" en "de bodem levende organismen". Gebruik woorden. Voor meer informatie kijk op internet. 3. Lees literatuurbron 1, en beantwoord de volgende vragen: a) Noem ten minste vijf redenen om toezicht te houden op bodem macrofauna en waarom het een betrouwbaar beeld van de gezondheid van een bodem geeft. b) Noem ten minste vijf redenen waarom toezicht houden op bodem macrofauna niet leidt tot een betrouwbare conclusie over de gezondheid van een bodem. 4. Lees alleen de samenvatting en de inleiding van literatuur bron 2, en beantwoord de volgende vragen: a) Wat is digestaat? b) Waarom zouden we mest verteren in plaats van direct toe te passen op de bodem? c) Bij Co-digestie is het noodzakelijk andere substraten aan de mest toe te voegen om voldoende vertering te verkrijgen. Uitgangspunt is om het landbouw en voedsel afval te gebruiken voor dit doel (figuur 1). Als je veel mest nodig hebt, heb je ook veel cosubstraten nodig. Wat denk je dat de grenzen zijn van co-vergisting in de context van duurzame landbouw? Opdracht - week 5