Zelf gemaakt Biogas

Titel
Het doel van ons onderzoek is het creëren van biogas(=methaangas) uit biomassa.
Biogas ontstaat in stortplaatsen door de afbraak van organisch materiaal(=biomassa). De bacteriën die biogas produceren werken het best bij 30 – 35 °C, vandaar dat de kolf met biomassa in een waterbad van 35°C hing. Omdat we gas ging creëren moest ook als goed gasdicht zijn, en mocht er geen zuurstof bij komen, want anders gingen de bacteriën koolstofdioxide(CO2) creëren in plaats van methaangas(CH4).

Benodigdheden :
- Statief

- Slangetje
- Maatbeker (500 ml)
- Maatcilinder (100 ml)
- Waterbad (35°C)
- Overleidbuisje
- Kolf
- Biomassa (koeienmest)
- Gaschromatograaf
- IP Coach + PC
- Injectienaald met rubberslangetje
- Methaangas
- Kalkwater

Uitvoering/Werkwijze :
Wij hebben in de kolf een hoeveelheid van ongeveer 100 gr. Koeienmest gedaan. Deze kolf hing in een waterbad met een constante temperatuur van 35 °C. Op de kolf hadden wij een doorzichtig slangetje(ongeveer 40 cm lang) vast gemaakt, en aan het andere einde ging een overleidbuisje in de vorm van een U. Het overleidbuisje stak in de mond van een maatcilinder met een inhoud van 100 ml die op de kop in een maatbeker zat. Deze maatcilinder was volledig gevuld met kalkwater, net zo als de maatbeker waar hij op de kop in zat. De maatbeker met een totale inhoud van 600 ml, en een schaalverdeling tot 500 ml, was gevuld met 400 ml kalkwater. Als was gevuld met kalkwater omdat bij het creeren van biogas methaangas(CH4) en koolstofdioxide(CO2) ontstaat,maar wij wilde alleen methaangas hebben. In het boek stond dat methaangas(CH4) niet met water reageerde, en wij wisten dat koolstofdioxide(CO2) wel met kalkwater reageerde. Vandaar dat we het gas door kalkwater liepen lopen. Aan het einde van onze proef hebben we ons gecreerde gas opgezogen en 1 gedeelte bij een vlammetje gehouden, en het 2de gedeelte hebben we door een Gaschromatograaf gespoten. Een Gaschromatograaf is een apparaat dat gassen kan detecteren, en dat in een grafiek zet. Eerst hadden we echt methaangas(CH4) door de chromatograaf gespoten, en daarna ons eigen gas.

Waarnemingen :
Volgens het boek(Chemie scheikunde deel 1) kosten het tijd voordat het gas begon te ontstaan, vandaar dat we de opstelling 2 weken hebben laten staan. We zijn op maandag 3 oktober begonnen en de eerste 2 dagen gebeurde er niks. Op woensdag begon het slangetje een beetje groen uit te slaan, en ontstond er een lucht bel in de slang. Die luchtbel trok langzaam voort richting het einde van het slangetje en vrijdag zat er een heel een klein beetje(ongeveer 1.5 cm3) gas in de maarcilinder.

Na het weekend was er veel gebeurd. Het slangetje was nog groener geworden, en in de maatcilinder zat ongeveer 18 cm3 gas. En het kalkwater was troebel geworden, er was dus duidelijk met koolstofdioxide gereageerd. Ook was onze biomassa uitgezet en was een bolletje gevormd, het water in het waterbad moesten we bijvullen, want dat was gedaald. In de volgende dagen gebeurde niets speciaals, alles ging gestaagd door. Het slangetje werd steeds groener, was nu bijna donkergroen, en de maatcilinder was tot 25 ml gevuld. Het kalkwater werd nog troebeler, bijna wit. In het weekend was niks gebeurd, want die daaropvolgende maandag was er geen gas meer bij gekomen, en hebben we de proefopstelling op geruimd. De biomassa stonk nog wel goed.

Dag Hoeveelheid gas in cm3
1 0
2 0
3 2.5
4 5.0
8 20.0
9 23.0
10 25.0
11 26.0
12 26.0
15 26.0

De blauwe lijn is de grafiek van ons biomassa.
De paarse lijn is de grafiek van aardgas.

Resultaten en Conclusies :
Uit de ontstaande gas hebben we eerst 20 cm3 met een injectienaald met daar aan een slangetje uit de maatcilinder gezogen en dat bij een vlammetje gehouden. De bedoeling was dat er een groter vlammetje kwam, maar dat was jammer genoeg niet gelukt. Volgens ons komt dat omdat het niet pure methaangas was.

Daarna hebben het overgebleven gas er uitgezogen en die door de Gaschromatograaf gespoten. We hadden eerst echt methaangas(CH4) er doorheen gespoten, en dat gaf een grote piek op 40 seconde. Ons gas gaf ook een piek bij 40 seconde, alleen nogal een klein. Dus er was wel methaangas(CH4) aanwezig alleen en te klein hoeveelheid, en met andere gassen gemengd zodat het niet optimaal wilde branden. Volgens ons komt dat omdat als niet volledig lucht dicht was, en dat er in de proefopstelling al een beetje lucht zat.


Dus met andere woorden: onze poef is niet voor 100% geslaagd, maar de basis was voldoende.

Logboek :
Uitgevoerd Tijdsduur Datum Persoon
Informatie zoeken 20 min Do 29-9 Ticho
Voorlopige proefopstelling tekenen 10 min Do 29-9 Ticho
Opstelling klaar zetten 35 min Vr 30-9 Ticho
Mest ophalen bij boer 25 min Ma 3-10 Ticho + Stan
Opstelling afmaken 30 min Ma 3-10 Ticho + Stan
Gas onderzoeken 30 min Ma 17-10 Ticho + Stan
Verslag schrijven 40 min Woe 19-10 Stan
Grafiek, logboek en proefopstelling maken 30 min Do 20-10 Ticho
Verslag afmaken 40min Do 20-10 Stan
Totaal: 4uur en 20min