Fra halm til biothanol, en bioteknologisk udfordring
Dette materiale tager udgangspunkt i den globale energi- og miljøproblematik i forhold til fossile brændsler og drivhuseffekt. Fra denne basis præsenteres biomasse og biobrændsler som alternative grønne energikilder; her med fokus på transportsektoren. Ved at præsentere den forskning som DONG Energy udfører indenfor udnyttelse af biomasser, introduceres eleverne til andengenerations bioethanol. Lignocellulose, og nedbrydning heraf, beskrives, og de nødvendige kemiske og mikrobiologiske processer til omdannelse af halm til bioethanol gennemgås.
|
Niveau: |
Biologi A og/eller Kemi B/C |
|
Elevtimer: |
5-8 timer (som lektier/forberedelse) |
|
Klassetimer: |
8-10 timer til at gennemføre forskellige trin i processen i biologilokalet/laboratoriet. Øvelsens momenter kan sammensættes efter ønske. |
|
Rapportering: |
Rapportskabelon med reaktionsskemaer, databehandling og spørgsmål på DNAportalen. |
|
Øvelser: |
Start med halm og slut med bioethanol. Alle trin, beskrevet i elevmaterialet, gennemføres for en lille portion halm og på baggrund af koncentrationsmålinger og reaktionsskemaer foretages en databehandling. Koncentrationen af glukose hhv. ethanol mod tiden vises grafisk og udbyttet af ethanol beregnes. Et antal spørgsmål er tilgængelige, som kan hjælpe eleverne til at få mest muligt ud af det praktiske arbejde. Stikord: Bioteknologi, sur og enzymatisk hydrolyse, fermentering, destillation, enzym-assay. Gaskromatografi.
|
|
Kernestof: |
Opbygning og biologisk betydning af kulhydrater
Kulhydraternes intermediære stofskifte
Enzymers opbygning og funktion
Eksempler på anvendt bioteknologi: Miljøvenlig bioteknologisk produktion af brændsler som en delløsning på et globalt samfundsproblem
Supplerende stof:
Aktuelle eksempler, der belyser biologi som videnskabsfag. Herunder molekylærbiologi og bioteknologi. |
| Emner: |
Verdens energistatus anno 2008, hvilke udfordringer står vi overfor i forhold til energiforsyning for fremtiden?
Hvilken rolle kan biologiske fornybare materialer tænkes at have i verdenssamfundet fremover?
Hvilke problemer må overkommes, for at halm eller anden lignocellulosisk biomasse kan omdannes til bioethanol? Hvilke metoder til genetiske modifikationer kan finde anvendelse i udvikling af landbrugsplanter til brug som energycrops? |