6,8. Ethanol. Profielwerkstuk door een scholier 4462 woorden 10 februari keer beoordeeld

Transcriptie

1 Profielwerkstuk door een scholier 4462 woorden 10 februari ,8 68 keer beoordeeld Vak Biologie Inhoudsopgave Hoofdstuk 1 Voorwoord 2 Theoretische inleiding 3 Probleemstelling 4 Hypothese 5 Uitvoering 6 Resultaten 7 Conclusies 8 Discussie 9 Logboek 10 Bronnen 11 Bijlagen 1. Voorwoord In dit verslag vindt u het onderzoek dat wij hebben gedaan voor ons profielwerkstuk. Wij hebben onderzoek gedaan naar de hoeveelheid bio-ethanol die te verkrijgen is uit verschillende fruitsoorten. Voor dit onderwerp hebben wij gekozen omdat bio-ethanol best actueel is, en wij op het idee kwamen door een korte samenvatting op internet van een eerder profielwerkstuk over bio-ethanol. Dit vonden wij best interessant, en zo besloten wij om dit te gaan onderzoeken. Omdat we alleen een korte samenvatting hadden gevonden, moesten we redelijk veel zelf uitzoeken. Dit was soms wel lastig, maar ook wel leerzaam. We hebben dit onderzoek met veel plezier gedaan, en hopen dat u dit verslag met veel plezier zult lezen. 2. Theoretische inleiding Ethanol Ethanol is de naam voor wat we in het dagelijkse leven alcohol noemen. De molecuul formule voor ethanol is C2H5OH, dit zie je ook vaak als CH3CH2OH. Ethanol heeft een molmassa van 46,07 gram per mol en een dichtheid van 0,7894 gram per cm3. Het kookpunt van ethanol ligt bij 78.4oC(I). Ethanol wordt ook nu al als brandstof gebruikt of met brandstoffen gemengd. Momenteel staat de grootste nationale industrie voor ethanol als brandstof in Brazilië. Ook in Nederland wordt ethanol voor het gebruik als brandstof geproduceerd. In de top vijftien van producenten van ethanol in de Europese Unie staat Nederland op een negende plek. Wanneer ethanol als brandstof wordt gebruikt noemt men het Pagina 1 van 10

2 bio-ethanol. Bio-ethanol is dus dezelfde ethanol als de alcohol in onze drank. Vanwege de manier waarop het gebruikt wordt, heeft het echter een andere naam gekregen. Bio-ethanol Bio-ethanol wordt verkregen via fermentatie van suikers met micro-organismen. De micro-organismen die gebruikt worden zijn vaak gisten(ii). Bio-ethanol wordt gezien als een alternatief voor fossiele brandstoffen en als een milieuvriendelijke oplossing. De uitstoot van CO2 is bij gebruik van bio-ethanol veel lager dan bij gebruik van olieproducten. Aan bio-ethanol zitten verschillende voor- en nadelen. De voordelen en nadelen zijn hieronder weergegeven. Voordelen Nadelen Bio-ethanol kan niet opraken zoals dat wel kan bij fossiele brandstoffen. Er is een gevaar dat, wanneer je voedsel gaat gebruiken voor de productie van brandstof, deze twee gaan concurreren. We moeten nauwkeurig nagaan wat we als grondstof gebruiken voor de biobrandstof. Elk land kan met bio-ethanol energie opwekken, zonder afhankelijk te zijn van andere landen. Voor veel landen geldt dat ze niet genoeg ruimte hebben voor de gewassen voor de bio-energie. Wordt er ruimte gemaakt, dan kan dit snel voedselschaarste tot gevolg hebben. Het maken van bio-ethanol kost veel minder energie dan de stof uiteindelijk oplevert. De teelt van landbouwproducten als grondstof voor biobrandstoffen is ook belastend voor het milieu (pesticiden en bemesting). Hoewel bio-ethanol ongeveer dezelfde uitstoot heeft als een fossiele brandstof, komt er netto geen CO2 bij. De kosten voor het produceren van biobrandstoffen liggen nog erg hoog, zonder subsidie is de productie nog niet rendabel. Tot bepaalde hoeveelheden kan bio-ethanol met gewone brandstoffen, benzine etc., gemengd worden in normale automotoren (E85, een mengsel van 85% gedenatureerde ethanol en 15% benzine). Daardoor kunnen we er nu al op rijden. De motoren die nu in auto s zitten kunnen nog niet rijden op 100% biobrandstof. Er zijn al wel motoren voor biobrandstof, maar die kosten ook nog veel, net als het ombouwen ervan. In Europa hebben we regelmatig te maken met overproductie in de landbouwsector. Uit deze gewassen kan op een goede manier gebruikt worden door er bio-ethanol van te maken. Bij de verbranding van biobrandstoffen ontstaan, net als bij verbranding van fossiele brandstoffen, NOx. Als dit gas in de lucht in aanraking komt, ontstaat er zure regen. Afvalstoffen, zoals groente fruit en tuin afval, kunnen gebruikt worden om bio-ethanol en andere biobrandstoffen van te maken; een biologische vorm van hergebruik. Bij bio-ethanol gemaakt van afvalproducten zijn er vrijwel alleen voordelen; het hoeft niet te concurreren met de voedselproductie, met de droge biomassa is zonder veel bewerking te stoken in kolencentrales. Vergisting van natte materialen kost ook nauwelijks energie. (III) Sinds 2006 consumeert Nederland ook bio-ethanol. Voor de consumptie staat Nederland in de top 27 van Europese consumenten. In deze lijst staan ze op de twaalfde plek. Het kabinet wil van Nederland een van de schoonste en zuinigste energie landen maken in Europa(IV). Gist Gist is een eencellige schimmel. In dit onderzoek maken wij gebruik van bakkersgist, ofwel Saccharomyces Pagina 2 van 10

3 cerevisiae. Deze gist kan glucose omzetten in ethanol en CO2, door anaerobe dissimilatie van glucose. De gist kan alleen opgeloste glucose uit de omgeving opnemen. Het doel van dissimilatie is energie (in de vorm van ATP) vrijmaken, die nodig is voor allerlei processen. Als er genoeg zuurstof is, zal er aerobe dissimilatie plaatsvinden, omdat hierbij veel meer energie vrijkomt. Er ontstaat dan echter geen ethanol. De netto reactievergelijking van aerobe dissimilatie is als volgt: C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O + energie (genoeg voor 38 ATP) Pas als er weinig of geen zuurstof aanwezig is, zal overgegaan worden op anaerobe dissimilatie. De anaerobe dissimilatie gebeurt als volgt: Eerst wordt tijdens de glycolyse glucose via een aantal processen omgezet in pyrodruivenzuur. Dit kost 2 ATP en er komt 4 ATP vrij. Een winst van 2 ATP dus. Dit gebeurt ook bij aerobe dissimilatie. Pyrodruivenzuur zal normaal gesproken aeroob verbrand worden, hierbij wordt nog eens 36 ATP gewonnen. Bij anaerobe dissimilatie zal pyrodruivenzuur echter omgezet worden in ethanol en CO2. De totale reactie(1) komt op het volgende neer: C6H12O6 (glucose) -> 2C2H5OH (ethanol) + 2CO2 + energie (genoeg voor 2 ATP) (1) Zie bijlage I voor een gedetailleerd overzicht van de reactie met tussenstappen. Om de gist zoveel mogelijk ethanol te laten produceren, is het belangrijk ervoor te zorgen dat het zo weinig mogelijk zuurstof heeft, dit doen we met behulp van een waterslot. Waterslot Een waterslot gebruik je om twee gassen gescheiden van elkaar te houden. Dit doe je door middel van een willekeurige vloeistof, bij ons leidingwater. Deze twee gassen zullen gescheiden blijven, zolang er geen al te groot druk verschil ontstaat. Wanneer het drukverschil te groot wordt, zal het gas met de grootste druk zich door de vloeistof heen verplaatsen, door middel van bellen en zich vermengen met het gas met de laagste druk. Wij gebruiken het waterslot bij de vergisting van het fruit. Hierbij wordt meestal een symmetrisch waterslot gebruikt. De enige gasstroom die wordt doorgelaten is vanaf het fruit, waar koolstofdioxide ontstaat, naar de kant met lucht. Het is de bedoeling dat de vergisting van het fruit plaatsvindt zonder dat er zuurstof uit de buitenlucht bijkomt(v). Glucose Glucose is een monosaccharide; het is een enkelvoudige suiker. Deze suiker staat bekend als druivensuiker of dextrose. Glucose heeft een molmassa van 180,16 gram per mol. fruitsoort suikers aantal mol suiker (mmol) verwachte alcohol (mmol) ml verkregen alcohol ver-wacht per 100 gram fruit appel(met schil) 10, ,7 bananen 18, ,8 druif wit 13, ,6 limoen 1, ,2 lychee's 16, ,9 mandarijnen 1, ,1 passievrucht 12, ,8 peren 10, ,8 Glucose(VI) en verwachte ethanol waarden Pagina 3 van 10

4 Er zijn twee stereo-isomeren van de aldohexose (een suiker met zes koolstof atomen en een aldehyde groep) suikers die we kennen als glucose. Een van de twee is biologisch actief en dat is de D-glucose(VII). Destilleren Destillatie is een manier om twee stoffen van elkaar te scheiden. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het verschil in kookpunt. Omdat we te maken hebben met alcohol, spreken we over destilleren. Wanneer de twee stoffen in een mengsel zitten, krijg je door langzaam te koken, twee aparte stoffen. Één van de stoffen zal eerder verdampen dan de andere. Je krijgt in de dampfase een hogere concentratie van de stof, die bij de laagste temperatuur kookt; in de vloeibare fase krijg je een hogere concentratie van de stof met het hoogste kookpunt. Door de verdampte vloeistof weer af te laten koelen, door middel van een condensator, en deze op te vangen, krijg je een scheiding tussen de twee stoffen. Dit wordt beschouwd als een continue destillatie(viii). Azeotroop Ethanol en water vormen een azeotroop. Een azeotroop is een mengsel van twee bepaalde vloeistoffen die door een simpele destillatie niet volledig te scheiden zijn. Er zijn verschillende azeotropen. Bij positieve azeotropen ligt het kookpunt van het mengsel lager dan normaal; bij negatieve azeotropen ligt dat kookpunt hoger dan het normale kookpunt. Ethanol en water vormen een positieve azeotroop. Hoewel de twee stoffen niet volledig te scheiden zijn, komen ze wel steeds dichter bij hun azeotroopverhouding. Bijvoorbeeld met ethanol en water in de verhoudingen 50/50; deze verhouding zal na een eerste destillatie bijvoorbeeld rond de 80/20 liggen. De azeotroopverhouding van ethanol en water is namelijk 95.5/4.5. Na destillatie zul je dus wel voor het grootste deel ethanol hebben. 3. Probleemstelling Uit welke fruitsoort(a) kan men de meeste(b) (bio-)ethanol verkrijgen? Is er ook verschil tussen de te verkrijgen hoeveelheid(b) (bio-)ethanol van verschillende rassen van één soort fruit? (A)geteste fruitsoorten: witte druiven, jonagold appels, elstar appels, bananen, (royal) gala appels, limoenen, passievruchten, conference peren, lychees en mandarijnen. (B) Als maat voor de hoeveelheid ethanol gebruiken we aantal ml ethanol per 100g fruit. 4. Hypothese Uit welke fruitsoort kan men de meeste (bio-)ethanol verkrijgen? Hypothese Uit de fruitsoort banaan is de meeste bio-ethanol te verkrijgen. Nulhypothese Als uit banaan niet de meeste bio-ethanol te verkrijgen is, zal er veel minder dan 11,8 ml per 100 gram banaan ontstaan. Alternatieve hypothese Als uit banaan wel de meeste bio-ethanol te verkrijgen is, zal er ongeveer 11,8 ml per 100 gram banaan ontstaan. Is er ook verschil tussen de te verkrijgen hoeveelheid (bio-)ethanol van verschillende rassen van één soort fruit? Hypothese Ja, er is verschil in de te verkrijgen hoeveelheid bio-ethanol van verschillende rassen van één soort fruit. Pagina 4 van 10

5 Nulhypothese Als er geen verschil is tussen de verschillende rassen van één soort fruit, zullen wij uit de drie appelrassen evenveel ethanol verkrijgen. Alternatieve hypothese Als er wel verschil is tussen de verschillende rassen van één soort fruit, zullen we uit de drie appelrassen sterk verschillende hoeveelheden ethanol verkrijgen. 5. Uitvoering Fruit Voor we de proef beginnen, halen we het fruit uit de supermarkt, hierna beginnen we de proef, zodat het fruit elke keer zo vers mogelijk is. De gist halen we aan het begin van de dag (dinsdag), dus dat is een paar uur oud. We proberen zoveel mogelijk glucose opgelost te krijgen in het water door het fruit in zo klein mogelijke stukjes te maken, dit doen we op een bordje met mes en/of vork. Fruit wegen We wegen het fruit met behulp van een bovenweger. Vooraf zetten we deze op 0,00 gram. Vervolgens zetten we een bord er op. Wanneer het gewicht zich heeft vastgesteld, drukken we op de knop zodat de bovenweger zich weer instelt op 0,00 gram. Hierdoor weegt hij alleen het gewicht wat we nog bij het bord toevoegen. Vervolgens wegen we het totaalgewicht van het fruit en daarna het deel dat we gaan gebruiken. Appel, peer Met een schilmes schillen we de appel/peer, vervolgens snijden we hem in zo klein mogelijke stukjes. Ook de schil snijden we in stukjes en voegen we toe, omdat er aan de schil altijd nog vruchtvlees blijft zitten. Banaan We halen de schil van de banaan af, deze keer voegen we niet toe, omdat hij bij banaan gemakkelijk te verwijderen is zonder dat er vruchtvlees mee komt. We rekenen wel met het hele gewicht met schil. We prakken de banaan met een vork, zodat een soort moes ontstaat. Aardbei We halen de groene kroonblaadjes van de aardbei af, en prakken deze met een vork. Dit, zodat er een soort moes ontstaat. Druiven Eerst snijden we de druiven doormidden, en vervolgens prakken we ze voorzichtig, zodat er geen sap uit spuit en buiten het bord terecht komt. Limoen, passievrucht We snijden de limoen/passievrucht doormidden. Daarna proberen we zo goed mogelijk met mes en vork het vruchtvlees van de schil te verwijderen. Omdat er nog veel vruchtvlees aan blijft zitten, voegen we de schil in stukken gesneden toe. Mandarijn We pellen de schil af, en gebruiken deze niet, omdat hier geen vruchtvlees aan zit. De stukjes mandarijn snijden we eerst doormidden, en vervolgens prakken we ze voorzichtig met een vork Lychees Eerst verwijderen we de schil, die we niet gebruiken. Vervolgens halen we de pit er uit, en daarna snijden we het vruchtvlees in stukjes. Hierna gieten we het fruit over in een erlenmeyer van 500 ml, alles wat niet vanzelf mee komt, schuiven Pagina 5 van 10

6 we met een vork de erlenmeyer in. Hierna spuiten we het bordje af met aquadest, om eventuele restjes ook nog mee te krijgen. In de erlenmeyer spuiten we de randen af, zodat alles onderin zit. Gisten We nemen 1/10 van het gewicht van het fruit in gist. Dus voor elke 10 gram fruit nemen we 1 gram gist. We wegen de gist op de bovenweger, door kleine stukjes af te brokkelen in een bekerglaasje van 50 ml. Op deze manier kunnen we de hele hoeveelheid in een keer in de erlenmeyer met fruit gooien, zodat we deze zo snel mogelijk af kunnen sluiten met het waterslot. Dit is belangrijk, want de gist moet zo kort mogelijk de tijd hebben om aeroob te dissimileren. Als er restjes gist blijven hangen in het bekerglaasje, spuiten we deze af met aquadest. Hierna vullen we de erlenmeyer nog verder met aquadest tot alles onder water staat. We sluiten de erlenmeyer aan op het waterslot, en zwenken hem tot de gist goed vermengd is met de rest. We laten het van dinsdag tot en met vrijdag gisten, en elke dag zwenken we de erlenmeyer weer even, omdat het gist langzaam weer naar de bodem zakt. Van gisting naar destillatie Na de gisting gaan we niet meteen destilleren. We zeven het mengsel zo goed mogelijk, zodat de stukken fruit achter blijven, en we vooral vloeistof overhouden. We zeven het boven een erlenmeyer van 300 ml. Hiertussen hebben we een trechter, om er zeker van te zijn dat alles in de erlenmeyer belandt, en niet ernaast. Het mengsel dat we overhouden destilleren we. Destilleren Het destilleren gebeurt op vrijdag. Allereerst zetten we de destillatieopstelling in elkaar(1). Hierbij zorgen we dat de koeler met de aansluitingen voor de slang naar beneden gericht staat. Als deze naar boven staan, kan er namelijk een knik in de slang ontstaan, waardoor het water niet verder kan, en door de druk de slang uiteindelijk los zal springen. Het water gaat bij de laagste aansluiting de koeler in, en bij de hogere aansluiting de koeler uit. Hierdoor stroomt het water niet meteen weg, maar blijft de koeler gevuld. Het water van de koeler zorgt ervoor dat de ethanol afkoelt, en eventuele dampen zullen condenseren. De destillatiekolf zetten we zo op een gaasje, dat op een cirkelstandaard ligt. Onder het gaasje zetten we een brander (op aardgas). Op de destillatiekolf staat nog een vigreux kolom. Deze wordt bovenop afgesloten met een kurk, waar een thermometer in zit om de temperatuur te meten. Ons destillaat zal terecht komen in een maatcilinder van 10 ml. Na dit alles te hebben klaargezet, gieten we ons mengsel van gist, aquadest en alcohol in de destillatiekolf. Vervolgens openen we de gaskraan aan en steken we het gas aan. Van de eerste druppel die door de vigreux komt schrijven we de temperatuur in graden Celsius op. Hier blijven we dan ook constant op letten. Aflezen maatcilinder Na het destilleren lezen we allebei de maatcilinder af. Deze heeft maatstreepjes tot één cijfer achter de komma, hierbij schatten we nog een tweede. Mochten we tot verschillende waarden komen dan overleggen we. De ethanolopbrengst noteren we in ml. Materiaallijst Voor de uitgewerkte materiaallijst, zie bijlage III. (1) zie bijlage II voor een foto van de opstelling. Ceteris paribus Het is belangrijk dat alle factoren die je niet onderzoekt gelijk blijven. Buiten de verschillende fruitsoorten moeten we dus alles zoveel mogelijk hetzelfde houden. Daarom laten we het fruit elke keer even lang Pagina 6 van 10

7 gisten, en op dezelfde dagen. Ook kopen we de fruit/gist elke keer rond dezelfde tijd. De opstellingen blijven steeds op dezelfde manier staan en in dezelfde ruimte. De ruimte die wij gebruikten voor de vergisting was lokaal 1.11 in het Sint Oelbert Gymnasium. 6. Resultaten Berekeningen Voor de theorie hebben wij de suiker uit fruitsoorten omgerekend tot verwachte ethanol, hier een voorbeeld: Banaan bevat 18,2 g suiker per 100 g banaan. 18,2 gram/ 180,16(molmassa glucose)=0,101 mol 0,101*1000= 101 millimol 1 mol glucose : 2 mol ethanol 202 millimol ethanol 202 milimol/1000 = 0,202 mol ethanol 0,202 mol *46,07(molmassa ethanol)=9,31 g ethanol 9,31 g / 0,7894(dichtheid) = 11,8 ml ethanol Ook hebben wij telkens de hoeveelheid ethanol die wij met onze proef verkregen hebben omgerekend tot ml / 100 g fruit: Verkregen: 3,52 milliliter ethanol Gebruikt fruit: 43,23 g 3,52/43,23*100= 8,14 ml per 100 g fruit Overzicht resultaten compleet gewicht(gr) gebruikt gewicht(gr) per kilo temperatuur eerste druppel C verkregen ml ml / 100 gr fruit witte druiven 223,57 204,91 0, ,80 3,81 jonagold appels met schil 290,10 164,00 1, ,89 1,15 bananen 67,81 43,23 1, ,52 8,14 elstar appels met schil 138,72 77,49 0, ,71 3,50 (royal) gala appels 176,40 97,36 1, ,02 1,05 limoen 278,41 141,50 1,50* 84 0,54 0,38 passiefruit 155,11 107,68 1,99* 88 1,70 1,58 conference peren 297,00 138,00 1, ,28 0,93 lychee 134,33 97,56 12, ,27 2,33 mandarijnen 148,92 117,18 nvt 79 0,58 0,49 *per verpakking van 4 stuks Voor grafieken van de resultaten, zie bijlagen IV, V en VI. 7. Conclusies Uit welke fruitsoort kan men de meeste (bio-)ethanol verkrijgen? Zoals in onze staafgrafiek duidelijk te zien is, hebben wij uit banaan de meeste ethanol verkregen. Onze hypothese klopt dus. Pagina 7 van 10

8 Is er ook verschil tussen de te verkrijgen hoeveelheid (bio-)ethanol van verschillende rassen van één soort fruit? Ja, uit elstar appels kregen wij ruim twee keer zoveel ethanol als uit de andere twee rassen. Ook hier klopt onze hypothese. 8. Discussie Ontploffing Bij onze tweede proef hadden we teveel fruit toegevoegd. Hierdoor ontstond een kleine ontploffing, waarschijnlijk doordat de druk te groot was geworden: de stoppen van beide erlenmeyers waren los gesprongen (1). De materialen leken nog in orde. Echter, na een paar weken merkten we toch dat er iets niet helemaal goed ging. Het hoogteverschil in het waterslot bleef niet. We zagen wel aan het begin van het gisten een verschil ontstaan, en de volgende ochtend was dat er nog, maar na een paar dagen stond het water weer in de beginstand. Bij onze eerste vergisting was dit niet het geval, ondanks dat hier minder ethanol en dus minder CO2 ontstond. Bij de eerste proef bleef het water naar één kant verplaatst, en zagen we af en toe CO2 bellen er doorheen komen. We denken dat na de ontploffing er op één of andere manier misschien een heel klein gaatje is ontstaan, waardoor het gas langzaam ontsnapt. We hebben dit echter niet kunnen vinden. Hoe dit kan zijn gebeurd weten we ook niet, want van de ontploffing hebben we weinig gezien, omdat we afwezig waren op het moment dat het gebeurde. Eerste proef Bij de eerste proef waren de resultaten wat teleurstellend. We kregen minder alcohol dan we verwacht hadden. Daarom hebben we besloten de werkwijze iets aan te passen bij de volgende proeven, met als gevolg dat de eerste proef hiermee niet goed vergelijkbaar is. De andere proeven zijn hierdoor echter betrouwbaarder geworden, en dat vonden we toch belangrijker. Ten eerste hebben we kleinere stukjes van het fruit gemaakt. De appelstukjes waren namelijk te groot, waardoor te weinig glucose opgelost was. Ook hebben we iets aan de destillatieopstelling veranderd; we hebben de vigreux kolom eruit gehaald. Deze kolom zorgt voor een betere scheiding tussen ethanol en water, waardoor de damp dus een hoger percentage ethanol zal bevatten. Het duurde echter te lang voordat de damp door de kolom heen naar boven kwam, wat het weer moeilijk maakte om te weten wanneer we de brander weg moesten halen, waardoor de resultaten weer minder betrouwbaar werd. Daarom hebben we de kolom er toch maar uit gehaald. Bij de eerste proef hadden we, na de vergisting gestart te hebben, niets meer gedaan. Vanaf de tweede proef hebben iedere dag een keer het mengsel gezwenkt. Dit bleek zeker wel effect te hebben(2). In de bijlage zijn twee standen van het water in de u-buizen zichtbaar( 1) en 2)). Foto 1) geeft de stand binnen de u-buizen weer voordat er gezwenkt is; foto 2) geef de stand weer nadat er is gezwenkt. Tussen beide foto s is een duidelijk verschil te zien tussen de waterstanden. Door het zwenken zal de gist dat naar de bodem gezakt is zich opnieuw door het mengsel verspreiden. Hierdoor gaat het gisten ineens weer een stuk sneller, en komt er veel CO2 vrij waardoor het waterniveau verandert. (1)Voor foto s van de toestand na de ontploffing, zie bijlage VII (2)Voor foto s van voor en na het zwenken, zie bijlage VIII Gist De gist halen we bij de bakker. Omdat je gist maar een aantal dagen kunt bewaren, hebben we het elke Pagina 8 van 10

9 keer op de dag van het begin van de proef gekocht, zodat het zo vers mogelijk is, en nog zo goed mogelijk werkt. Probleem hierbij is dat we niet weten hoe oud de gist is op het moment dat de bakker het aan ons geeft. We merkten ook dat er af en toe wat kleine verschillen waren. Soms brokkelde de gist bijvoorbeeld iets makkelijker af, terwijl het andere keren wat minder gemakkelijk ging, en het ook iets vochtiger leek. Het zou het beste zijn geweest als het gist bij elke proef even oud was. Een mogelijke oplossing zou wel zijn geweest om hetzelfde gist te gebruiken voor alle proeven, en ze tegelijk te starten, want we gebruikten elke keer maar een klein deel van de gist. Met de beschikbare materialen zou dit echter onmogelijk zijn, we hadden maar één waterslot, waar we twee proeven tegelijk mee konden doen. Fruit Ook het fruit was elke keer zo vers mogelijk. De invloed van versheid op de hoeveelheid te verkrijgen ethanol hebben wij echter niet onderzocht, dus we weten niet of dit voor elke fruitsoort wel het beste was. Dat al het fruit even vers was zou op zich geen invloed hebben gehad op de hoeveelheid glucose (en dus maximale hoeveelheid te verkrijgen ethanol) in het fruit, maar het er wel voor zorgen dat die glucose makkelijker bereikbaar wordt. Peren bijvoorbeeld worden zachter als je ze een paar dagen laat liggen. Hierdoor zijn ze makkelijker in kleine stukjes te snijden, of misschien te prakken, wat effectiever is, en komt er vanzelf al meer sap uit. Het zou dus beter zijn geweest om de invloed van versheid eerst te onderzoeken, en daarna te onderzoeken uit welk fruit het meeste komt, onder de optimale omstandigheden. Om dit te onderzoeken zouden we echter erg veel proeven moeten doen. Destillatieopstelling De opstelling was eigenlijk net niet steil genoeg. Op een aantal plaatsen bleken druppels te blijven hangen. We hebben dit probleem zo goed mogelijk geprobeerd op te lossen door de opstelling een beetje schuin te houden nadat we klaar waren met verbranden. Hierdoor hebben we de meeste ethanol dat was blijven hangen er toch uit kunnen krijgen, maar nog niet alles. Waarschijnlijk zal dit geen invloed hebben gehad op onze conclusie, omdat uit banaan verreweg de meeste ethanol kwam. Wel kan dit een grote invloed hebben gehad op de resultaten van de fruitsoorten waar weinig ethanol uit kwam. Bijvoorbeeld uit limoen kregen we 0,54 ml. Stel dat er 0,2 ml in de opstelling is blijven hangen, dan is dat een groot deel van het totaal. Het onderlinge verschil tussen de fruitsoorten met de minste ethanol opbrengst zou hierdoor dus kunnen veranderen, maar de conclusie blijft hetzelfde. Duur van de proef We hebben elke keer van dinsdag tot en met vrijdag het fruit laten gisten. Omdat we best veel gist gebruikten, meer dan wanneer je bijvoorbeeld wijn zou maken, zal dit voor de meeste fruitsoorten genoeg zijn geweest. We konden dit ook zien aan het waterslot. Op vrijdag zwenkten we nog een laatste keer de erlenmeyers, en we zagen dan geen verschil meer ontstaan in de stand van het water. We denken dus wel dat het een goede keuze is geweest om niet al te lang te blijven gisten, zodat we meer fruitsoorten konden onderzoeken. Bij één soort ging het echter niet helemaal goed, en dat was bij lychees. Het gisten ging hierbij in het begin heel traag, en begon eigenlijk pas echt op gang te komen toen we al bijna moesten destilleren. De resultaten van de lychees zijn hierdoor dan ook een stuk lager uitgevallen dan verwacht. Ruimte De factoren, als licht en warmte, in lokaal 1.11 zijn wellicht een beetje wisselend geweest. Op deze factoren hebben wij geen invloed uitoefenen. We zijn er vanuit gegaan dat de factoren bij de verschillende proeven Pagina 9 van 10

10 wel hetzelfde waren. We hebben het vergisten niet in het weekend laten plaatsvinden. Dit hebben we niet gedaan, omdat er dan wel verschillende temperaturen en hoeveelheden licht zouden zijn geweest vergeleken met de andere proeven. Ook zouden we in het weekend niet de erlenmeyers kunnen zwenken. Suggesties verbeteringen / vervolgonderzoek Achteraf gezien zijn er best een aantal manieren om ons onderzoek te verbeteren. Ten eerste hadden wij een blanco proef toe moeten voegen: een proef met alleen aquadest en gist, om te zien of niet hierbij al ethanol ontstaat. Ook zou het beter zijn de proef in duplo uit te voeren. Sommige resultaten waren wat anders dan verwacht, en door de proef twee keer te doen heb meer zekerheid over de betrouwbaarheid van de resultaten. Dit zorgt er wel voor dat de proef wat meer tijd in beslag neemt, maar de tweede zal ook sneller gaan dan de eerste, omdat je dan al weet hoe je het moet aanpakken. Ook zou je misschien extra watersloten kunnen gebruiken, zodat de proef niet meer weken duurt, maar je alleen per week iets meer hoeft te doen. Voor een vervolgonderzoek zou het interessant zijn om te onderzoeken of fruit echt gebruikt zou kunnen worden voor bio-ethanol. Je zou het kunnen vergelijken met bijvoorbeeld suikerbieten, die normaalgesproken gebruikt worden. Hierbij zou je kunnen kijken naar dingen als de prijs, de productiemethode en de hoeveelheid vervoer die nodig zou zijn voor de productie (het vervoer kost namelijk juist CO2, en je zou niet willen dat het meer kost dan dat je er uit haalt). Met de factoren, waarmee wij niet gewerkt hebben in lokaal 1.11, zijn ook nog verschillende proeven te doen. Je kunt gaan kijken welke invloeden licht of warmte hebben bij de vergisting. Ook zou je bio-ethanol van de ethische kant kunnen bekijken: hoeveel voedsel zijn we nou eigenlijk kwijt voor hoeveel ethanol? Hoeveel mensen zouden hiervan hebben kunnen leven? Pagina 10 van 10