12 Z reakcijami v trajnostni svet kemije 2024

PRIDOBIVANJE BIOETANOLA IZ STAREGA KRUHA

Rene Plohl in Jakob Kukovec Mentorica: dr. Nataša Rizman Herga, prof. Osnovna šola Ormož

Povzetek Eksperiment se osredotoča na pridobivanje bioetanola iz odpadnega kruha, kar predstavlja primer krožnega gospodarstva v praksi, saj zavrženi kruh ponovno uporabimo za izdelavo obnovljivega vira energije. S pomočjo fermentacije , kjer kvasovke pretvorijo sladkorje v etanol, ustvarimo bioetanol, ki je primeren kot gorivo. Proces zajema več korakov, vključno s pripravo zmesi, fermentacijo in destilacijo, pri čemer ločimo etanol od vode. Rezultat eksperimenta je bioetanol. Ta poskus ponazarja, kako lahko s preprostimi materiali in kemijskimi reakcijami pridobimo trajnostni vir energije.

Posnetek poskusa https://www.youtube.com/watch?v=A5Jzoy5skxQ

Teoretske osnove Ogljikovi hidrati nastajajo v zelenih rastlinah v procesu, ki ga imenujemo fotosinteza. Polisaharidi lahko vsebujejo do na tisoče monomernih enot (monosaharidov). V naravi sta najbolj razširjena škrob in celuloza. Razlikujeta se v načinu povezave med molekulami glu koze (Zbašnik Zabovnik idr., 2005). Ogljikovi hidrati so ključni vir energije, ki ga najdemo v živilih, kot so kruh, riž in krompir. Ločimo monosaharide, disaharide in polisaharide. V rastlinah nastajajo s fotosintezo, kjer iz ogljikovega dioksida (CO 2 ) in vode (H 2 0) pod vplivom svetlobe nastaneta sladkor (C 6 H1 2 O 6 ) in kisik (O 2 ).

Polisaharid je sestavljen iz več tisoč med seboj povezanih monosaharidov. V naravi sta najpogostejša škrob in celuloza, ki sta naravna polimera glukoze. Škrob je polisaharid, ki v rastlinah nastaja iz glukoze in predstavlja obliko shranjene energije. Najdemo ga v gomoljih, semenih in koreninah (npr. krompir, riž). Prisotnost škroba dokažemo z jodovico, pri čemer nastane temnomodro obarvana snov (Zbašnik Zabovnik idr., 2005). Pri hidrolizi škroba se cepijo vezi med monosaharidnimi enotami. Najprej nastanejo manjši polisaharidi dekstrini, nato maltoza in na koncu glukoza. V naravi poteka ta proces s pomočjo encimov (Zbašnik Zabovnik idr., 2005). Etanol nastane pri alkoholnem vrenju sladkorjev. V prisotnosti encimov v glivah kvasovkah se sladkor pretvori v etanol in ogljikov dioksid. Proces imenujemo tudi fermentacija sladkorja (Graunar idr., 2018). Fermentacija je biokemijski proces, pri katerem mikroorganizmi, kot so bakterije in kvasovke, razgrajujejo organske snovi, najpogosteje sladkorje, v energijo, pline in različne stranske produkte. Fermentacija se pogosto uporablja pri izdelavi hrane in pijač ter v industriji.

150