Haller Moritz

 Name:

Haller Moritz

Haller Moritz
 

 Alter:

16

 Schule/Ausbildungsstätte:

Maximilian-von-Montgelas-Gymnasium Vilsbiburg

 Fachgebiet:

Chemie

 Regionalwettbewerb:

Niederbayern

 Thema:

Umsetzung biogener Haushaltsabfälle zu Ameisensäure mittels eines Polyoxometallatkatalysators

 Projektgruppe:

 

Projektbeschreibung:

 

Mithilfe moderner Verfahren ist es heutzutage möglich, aus Ameisensäure direkt in Brennstoffzellen oder über den Umweg Wasserstoff Energie zu erzeugen. Bisher wurde Ameisensäure (HCOOH) jedoch aufwendig aus Erdöl hergestellt.

Ziel dieses Jugend forscht-Projekts ist es, zu zeigen, dass unter Einsatz eines Katalysators eine einfache Apparatur ausreicht, um aus Bioabfällen Ameisensäure als Quelle einer individuellen Stromversorgung in jedem Haushalt zu produzieren.

Bei einer Versuchsdauer von 48 h wird die oxidative katalytische Umsetzung der Biomasse durch zweimaliges Intervallerhitzen auf 60 °C über 4 h im Wasserbad im Abstand von 20 h unter Normaldruck und unter parallelem Rühren mithilfe eines Magnetrührers beschleunigt. Der eingesetzte Katalysator wird zeitgleich durch Druckluft bei 0,5 bar reoxidiert. Anschließend wird der Säuregehalt des Produkts durch Titration bestimmt.

Als Biomassen wurden in Einzel- und Kombinationsversuchen untersucht: Kartoffelschale, Zwiebel, Apfel, altes Brot, Laub. Aufgrund der Hypothese, dass die sauren Inhaltsstoffe der Zwiebel und des Apfels den Ertrag an Ameisensäure positiv beeinflussen, wurden Mischversuche mit diesen beiden Biomassen durchgeführt.

Die Ergebnisse zeigen, dass Ameisensäuregewinnung tatsächlich nicht nur unter Laborbedingungen möglich ist, die gewonnene Menge aber von der Art der Biomasse und ihren unterschiedlichen Kohlenhydraten abhängig ist. Für die Ausbeute entscheidend sind die Komplexität der Kohlenhydrate (Monomere, Disaccharide, Polymere) und die Art der glykosidischen Bindungen.