Oefen examens van de afgelopen 5 jaar met extra uitleg door docenten bij examenvragen
Extra uitleg en oefenen voor elk onderwerp uit je examen
Stel vragen en krijg direct antwoord
Bestand aan het laden...
Elektriciteit kan duurzaam worden opgewekt met behulp van energie van de zon of de wind. De hoeveelheid energie uit deze bronnen is echter niet constant. Daarom is onderzocht of een tijdelijk energie-overschot kan worden opgeslagen voor gebruik op momenten dat er weinig zon of wind is. Afhankelijk van de termijn tussen de productie en het gebruik van de energie, is een andere vorm van opslag geschikt:
•korte termijn (dag-nacht): opslag in een batterij;
•lange termijn (weken-seizoenen): opslag in een brandstof.
De 'battolyser', die ontwikkeld is aan de TU Delft, kan energie opslaan in een batterij en eveneens waterstof produceren door elektrolyse van water.
1 punt
Open vraag
De battolyser is schematisch weergegeven in figuur 1. De battolyser bestaat uit twee ruimtes die gescheiden zijn door een membraan. Het membraan is doorlaatbaar voor hydroxide-ionen. De ruimtes zijn gevuld met een zeer basische oplossing van kaliumhydroxide en bevatten elk een elektrode. Elke ruimte bevat ook een buis waardoor een gas wordt afgevoerd en een buis waardoor water kan worden aangevuld.
figuur 1
Bij het gebruik van de battolyser zijn twee fasen te onderscheiden: de energieopslag en de energielevering.
Energieopslag
Wanneer de batterij wordt opgeladen, wordt energie opgeslagen.
Het proces dat hierbij plaatsvindt, kan met de volgende vergelijking worden weergegeven (reactie 1):
$\mathrm{NiO}(\mathrm{OH})kan beschouwd worden als opgebouwd uit nikkelionen, oxide-ionen en hydroxide-ionen. In$\mathrm{NiO}(\mathrm{OH})komen twee bindingstypen voor.
IJzer en$\mathrm{NiO}(\mathrm{OH}), die ontstaan tijdens het opladen van de batterij, zijn katalysatoren voor de elektrolyse van water. Daardoor wordt in de battolyser, wanneer de batterij al voor een deel opgeladen is, netto water omgezet volgens de volgende halfreacties:
elektrode A:
elektrode B:
De gevormde waterstof kan vervolgens worden gebruikt als (grondstof voor) brandstof.
De eerste battolyser had de grootte van een stoeptegel. Bij het vervolgonderzoek krijgt de nieuwe battolyser de grootte van een zeecontainer. Door deze schaalvergroting nemen de risico's toe die samenhangen met het gebruik van de battolyser.
Geef een risico dat door de schaalvergroting toeneemt.
Beoordeling
Voorbeelden van een juist antwoord zijn:
•Een grotere battolyser produceert meer waterstofgas, en dat is een explosief gas.
•Een grotere battolyser bevat meer kaliloog, en deze vloeistof is bijtend.
•Bij omzettingen van energie wordt een deel omgezet in warmte. In een grote(re) battolyser kan deze warmte (mogelijk) moeilijk(er) weg, waardoor de battolyser oververhit zou kunnen raken.
Op deze pagina behandelen we vraag 15 van het centraal examen scheikunde havo 2021 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Battolyser, en is 1 punt waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden
