kunstbus

Ben jij de slimste mens? Test je kennisniveau op YaGooBle.com.
Dit artikel is 27 01 2018 14:07 voor het laatst bewerkt.

benzine

De fossiele brandstof aardolie wordt voor het grootste gedeelte gebruikt als brandstof voor het gemotoriseerd verkeer. Eerst wordt de olie omgezet in benzine. Benzine als motorbrandstof bestaat uit een mengsel van koolwaterstoffen (organisch chemische verbindingen van waterstof (H) en koolstof (C)) met doorgaans 4 tot circa 12 koolstofatomen.

Uitstoot bij benzine
Gemiddeld genomen kun je zeggen dat de formule C8H18 (octaan) voldoet voor benzine. Per molecuul benzine heb je bij volledige verbranding een aantal moleculen zuurstof nodig. Aan benzine die als brandstof gebruikt wordt, worden additieven toegevoegd, onder andere om te voorkomen dat de motor gaat kloppen. De molmassa en dichtheid van octaan is 114,2 g/mol en 0,7 g/ml. Hebben we nu 1 liter benzine, dan is dat 700 g octaan. En dus 6,13 mol octaan. Octaan bevat 8 koolstofatomen. Nemen we aan dat dat volledig verbrandt, dan wordt dat 8 * 6,13 mol = 49,0 mol koolstof en dus ook 49,0 mol koolstofdioxide. Om deze koolstof te verbranden tot CO2 is zuurstof nodig. Koolstofdioxide heeft weer een molmassa van 44,01 g/mol. Omgerekend stoten we dus 2156 g koolstofdioxide per liter octaan uit. Bij de verbranding van 357 liter benzine komt dus een ton CO2 vrij. Dat is bij een gemiddelde benzineauto van 1 op 15 dus per ongeveer 5355 km.

Dit is echter maar een gedeelte van de totale hoeveelheid CO2 die benzine als product veroorzaakt. Volgens de well-to-wheelmethodiek wordt alle CO2 die ontstaat bij het opsporen, produceren, raffineren, transporteren en opslaan van benzine, toegerekend aan de CO2-uitstoot van benzine. Dat kan wel zo'n 30% bedragen en daarmee komt de uitstoot op 2803g CO2 per liter benzine.

Uitlaatgasemissie
Bij de verbranding van benzine in een automotor ontstaan er naast de verbrandingsproducten als CO2 en waterdamp ook schadelijke en milieuvervuilende verbrandingsproducten als:
 • koolmonoxide (CO, een reukloos en zeer giftig gas)
 • stikstofoxiden (NOx, in het bijzonder stikstofmonoxide (NO) dat bij hoge verbrandingstemperaturen ontstaat, en stikstofdioxide (NO2) dat de ademhalingsorganen prikkelt)
 • koolwaterstoffen (CnHm; hieronder vallen organische verbindingen als C2H4, C2H6, C3H8, C4H10, enz.; hiervan zijn enkele prikkelend en enkele ook kankerverwekkend).

In dieselmotoren ontstaat bovendien nog zwaveldioxide (SO2) en zwaveltrioxide (SO3). Dit ontstaat in mindere mate in benzinemotoren, omdat benzine een laag zwavelgehalte heeft.

Over de "onschadelijkheid" van CO2 nog het volgende: In de buitenlucht zal het gehalte door de sterke ventilatie niet snel oplopen, maar in gesloten ruimten kan dat wel het geval zijn.

Sinds 1993 moet in nieuwe auto’s vóór de uitlaat een zogenaamde ‘katalysator’ ingebouwd zijn. Door de katalysator wordt de hoeveelheid schadelijke verbrandingsproducten met circa 90% verminderd. De katalysator in de auto zorgt ervoor dat koolstofmonoxide en de koolwaterstoffen worden omgezet in de onschadelijke verbindingen CO2 en water. Daarnaast worden de stikstofoxiden (NOx) gereduceerd tot elementaire stikstof (N2). Hierbij treden de volgende reacties op:
2CO(g) + O2(g) →2CO2(g)
4CnHm(g) + (4n + m)O2(g) → 4nCO2(g) + 2mH2O(g)
2NO(g) + 2CO(g) → 2CO2(g) + N2(g)

Doordat de verhouding tussen de hoeveelheid ingespoten brandstof en lucht varieert, zal ook de samenstelling van de verbrandingsgassen variëren. Om in een verbrandingsmotor 1 kg benzine geheel te verbranden is circa 14 kilogram lucht nodig (ongeveer 11 m3). De verhouding tussen de feitelijk toegevoerde hoeveelheid lucht en de hoeveelheid lucht die theoretisch voor de verbranding nodig is, wordt de luchtovermaatfactor of het lambdagetal genoemd (met het symbool λ). In formulevorm:
λ = (werkelijke lucht/brandstofverhouding)/(stoechiometrische lucht/brandstofverhouding)

De zogenaamde stoechiometrische lucht/brandstofverhouding voor normale benzine is 14,7:1. Voor superbenzine is de verhouding 14,8:1. Wanneer geldt dat λ=1 wordt er een hoeveelheid lucht toegevoerd waarbij de verbranding optimaal verloopt. Maar het blijkt zo te zijn dat een verbrandingsmotor zijn hoogste vermogen levert wanneer geldt dat 0,9 < λ < 1,0 (wanneer er dus circa 10% minder lucht wordt toegevoerd; men spreekt dan van een 'rijk mengsel'). Een nadeel hierbij is echter dat dan in de uitlaatgassen de hoeveelheden koolwaterstoffen (CmHn) en koolmonoxide (CO) zeer hoog zijn. De hoeveelheid NOx is daarentegen relatief laag. Het laagste brandstofverbruik treedt op bij een luchtoverschot van ca. 10% (λ =1,1). Hierbij komen bovendien de laagste concentraties CmHn en CO vrij, maar een hoge concentratie aan NOx.

Om ervoor te zorgen dat de uitlaatgassen tijdens het rijden een constante samenstelling hebben, wordt met behulp van een zogenaamde lambadasonde de hoeveelheid zuurstof in de uitlaatgassen gemeten, voordat deze naar de katalysator gaan. Aan de hand van de gemeten hoeveelheid zuurstof wordt de verhouding toegevoerde lucht / brandstof in de carburateur of het injectiesysteem elektronisch aangepast.

Het meten van uitlaatgassen
Tijdens de APK-keuring van auto’s, vindt een zogenaamde viergasmeting plaats. Hiermee wordt vastgesteld of de wettelijke normen voor uitlaatgasemissie niet worden overschreden. Daarnaast geeft de viergasmeting inzicht in het functioneren van de motor. Bij de viergasmeting worden de concentraties van de volgende vier uitlaatgassen gemeten:
 • CO (koolmonoxide) wordt gemeten in procenten van het totale volume. Omdat CO het resultaat is van onvolledige verbranding, betekent de aanwezigheid van CO dat de verbrandingsruimte te veel brandstof ontvangt en naar verhouding te weinig lucht. Bovendien is het inademen van CO dodelijk voor mens en dier. Daarom moet de gemeten CO-waarde in de uitlaatgassen laag zijn.
 • CO2 (koolstofdioxide) wordt gemeten in procenten van het totale volume. CO2 is het resultaat van een volledige verbranding, dus hoe hoger de CO2-waarde, des te beter is de verbranding. De CO2-waarde moet daarom zo hoog mogelijk zijn.
 • CmHn (koolwaterstoffen) worden gemeten in ppm (parts per million). CmHn zijn de onverbrande mengseldelen, in feite brandstof die niet verbrand is. Bovendien zijn koolwaterstoffen giftig. De CmHn-waarde moet zo laag mogelijk zijn.
 • O2 (zuurstof) wordt gemeten in procenten van het totale volume. O2 is nodig om de verbranding te starten en gaande te houden, en is niet giftig. De O2-waarde in de uitlaatgassen moet zo laag mogelijk zijn.

De jaarlijkse CO2-productie van een gemiddelde personenauto die 20.000 km per jaar rijdt is well-to-wheel circa 3700 kg CO2. Om deze 3700 kg CO2, die de auto in één jaar produceert, te kunnen verwerken, moeten 25 bomen 30 jaar lang groeien!

Creative Commons bronnen:
 • http://betavak-nlt.nl/dmedia/media/site-files/a8381/b502a/75629/13b5f/9fef1/nlt3-v118-CO2-opslag-versie1-3-Mei-2015.pdf - CO2-opslag: Zin of onzin?


Test je competentie op YaGooBle.com.

Pageviews vandaag: 38.