Vraag 12

Aan de negatieve elektrode worden behalve ethanol enkele bijproducten gevormd. Hierdoor is het rendement van de productie van ethanol nog laag. De twee belangrijkste bijproducten zijn ethanoaat en waterstof. De vergelijkingen van de halfreacties waarbij ethanoaat en waterstof worden gevormd, zijn hieronder weergegeven.

2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{-}\rightarrow CH_3COO^{-}+3\mathrm{~OH}^{-}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{-}\rightarrow CH_3COO^{-}+3\mathrm{~OH}^{\placeholder{}}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{-}\rightarrow CH_3COO^{-}+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{-}\rightarrow CH_3COO^{\placeholder{}}+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{-}\rightarrow CH_3COO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{-}\rightarrow CH_{\placeholder{}}COO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{-}\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e^{\placeholder{}}\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4\mathrm{~}e\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+4e\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}_{\placeholder{}}\mathrm{O}+4e\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~OH}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~O}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCOO+3\mathrm{~}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCOO+32\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCOO+2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCOO2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCO2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHC2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCo2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCoo2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHCo2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CHC2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow CH2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow C2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e\rightarrow2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+4e2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+42\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}+2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~HO}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H})2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H2}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~H}2\mathrm{~CO}+3\mathrm{~}2\mathrm{~CO}+32\mathrm{~CO}+2\mathrm{~CO}2\mathrm{~C}2\mathrm{~}22Aandenegatieveelektrodewordenbehalveethanolenkelebijproductengevormd.Hierdoorishetrendementvandeproductievanethanolnoglaag.Detweebelangrijkstebijproductenzijnethanoaatenwaterstof.Devergelijkingenvandehalfreactieswaarbijethanoaatenwaterstofwordengevormd,zijnhieronderweergegeven2

2\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+2e^{-}\rightarrow H_2+2\mathrm{~}OH^{-}2\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+2e^{-}\rightarrow H_2+2\mathrm{~}OH^{\placeholder{}}2\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+2e^{-}\rightarrow H_2+2\mathrm{~}OH2\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+2e^{-}\rightarrow H_{\placeholder{}}+2\mathrm{~}OH2\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+2e^{-}\rightarrow H+2\mathrm{~}OH2\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+2e^{\placeholder{}}\rightarrow H+2\mathrm{~}OH2\mathrm{~H}_2\mathrm{O}+2e\rightarrow H+2\mathrm{~}OH2\mathrm{~H}_{\placeholder{}}\mathrm{O}+2e\rightarrow H+2\mathrm{~}OH2\mathrm{~HO}+2e\rightarrow H+2\mathrm{~}OH2\mathrm{~HO}+2e\rightarrow H+2\mathrm{~}O2\mathrm{~HO}+2e\rightarrow H+2\mathrm{~}2\mathrm{~HO}+2e\rightarrow H+22\mathrm{~HO}+2e\rightarrow H+2\mathrm{~HO}+2e\rightarrow H2\mathrm{~HO}+2e\rightarrow2\mathrm{~HO}+2e2\mathrm{~HO}+22\mathrm{~HO}+2\mathrm{~HO}2\mathrm{~H}2\mathrm{~Ho}2\mathrm{~H}2\mathrm{~H0}2\mathrm{~H}2\mathrm{~}2

De onderzoekers vonden dat onder optimale omstandigheden 43% van de toegevoerde elektronen werd gebruikt voor de productie van ethanol en 13% voor de productie van ethanoaat. De rest werd gebruikt voor de productie van waterstof. Zowel ethanol als waterstof werd vervolgens gebruikt als brandstof