C1 Effizienzsteigerung einer Biogasanlage durch Bioethanolgewinnung aus lignocellulosehaltigen Gärresten

Franziska Brunegraf

Gymnasium Bersenbr√ľck

 

Nachdem der eigentliche G√§rvorgang im Fermenter einer Biogasanlage abgeschlossen ist, wird das Substrat in ein Endlager gepumpt, wo es dann schlie√ülich ausg√§ren soll, bevor es auf die Felder gefahren wird. In diesem G√§rsubstrat befindet sich allerdings noch viel ungenutzte Energie in Form von Lignocellulosen, denn diese kann durch die G√§rbakterien nicht zersetzt werden. Durch die Zugabe des Enzyms Cellulase soll die vorhandene Cellulose in √ü-Glucose umgewandelt werden. In einem weiteren Schritt soll durch die Zugabe von Hefe aus der eventuell noch vorhandenen Glucose und der neu gewonnenen Glucose Ethanol produziert werden.

Des Weiteren w√§re es einer √úberlegung wert, schon im Fermenter Cellulase einzusetzen, damit mehr Biogas produziert werden kann.

C2 Sodbrennen und was nun?

Leon Buttchereit

Andreanum Hildesheim

 

In meinem Projekt besch√§ftige ich mich mit dem allseits bekannten Problem Sodbrennen. Ich untersuche Medikamente sogenannte Antacida, die eine schnelle einmalige Abhilfe versprechen und viele g√§ngige Nahrungsmittel auf ihre neutralisierende bzw. verst√§rkende Wirkung der Magens√§ure. Dazu f√ľhre ich Titrationen einer nachgestellten Magens√§ure verschiedenster Pr√§parate durch, und vergleiche diese dann miteinander.

C3 Alles Plastik - alles gut?

Julia Henrike Freund und Marlene Louisa Mörig

Gymnasium Bad Zwischenahn-Edewecht

 

 

 

 

Nach j√ľngsten Berichten √ľber die Belastung von Gew√§ssern und sogar Nahrungsmitteln durch Mikroplastikteilchen, etwa aus Polyethylen (Sendung ‚ÄěMarkt‚Äú am Montag, 18. November, um 20:15 Uhr auf NDR) aus Produkten der Kosmetikbranche, stellte sich uns die Frage, ob wir solche Kunststoffpartikel aus diesen Produkten isolieren k√∂nnen.

Um unserer Frage nachzugehen, stellten wir geeignete Siebe mit unterschiedlichen Maschenweiten her und konnten so das Polyethylen filtrieren. Wir konnten den Nachweis erbringen, dass in den Kosmetika tats√§chlich Kunststoff (vermutlich Polyethylen) enthalten ist.

Au√üerdem stellten wir eine Zahnpasta mit einem alternativen Putzk√∂rper her, deren Eignung als Ersatz allerdings noch in Langzeitstudien getestet werden muss.

Des Weiteren ist es uns gelungen, ein Modellexperiment zu entwickeln, mit dem sich die adsorptive Bindung von im Meer vorhandenen organischen Schadstoffen an Plastikpartikeln anschaulich demonstrieren l√§sst. Daran anschlie√üend kann auch die Wiederabl√∂sung der Schadstoffe von den Kunststoffpartikeln durch entsprechend fett√§hnliche L√∂sungsmittel gezeigt werden.

 

C4 Die Umweltbatterie

André Hebenbrock und Benjamin Weiß

Gymnasium Soltau

 

Nach dem Daniel-D√ľsentrieb-Wettbewerb der Technischen Universit√§t Hamburg- Harburg 2012/2013, dessen Aufgabe im praktischen Teil darin bestand, eine m√∂glichst leistungsf√§hige Batterie aus Zitronen als Elektrolyt, Kupfer und Zink als Elektrodenmaterial herzustellen, forschten wir weiter, wie man diese Form von Batterien leistungsf√§higer machen kann. Hierzu untersuchten wir systematisch den Einfluss verschiedener Parameter wie z. B. des Elektrolyten. Unter Verwendung von Schwefels√§ure als Elektrolyt f√§llt Wasserstoff, der in die Luft entweicht, als Abfallprodukt an, durch dessen Auffangen man mittels einer Brennstoffzelle ebenfalls Strom gewinnen kann.

Anschlie√üend stellten wir uns die Frage, wo man diese Technik einsetzen kann und ob sich eine solche Konstruktion im gro√üen Stil √ľberhaupt lohnt. Aufgrund unserer Recherche fanden wir heraus, dass man mit solch einer Batterie aus D√ľnns√§ure, ein in gro√üen Mengen anfallendes Abfallprodukt der chemischen Industrie, Strom gewinnen k√∂nnte

C5 Der s√ľ√üe Strom - Die Glucose-Batterie

Dennis Le Plat

Hoffmann-von-Fallersleben-Schule Braunschweig

 

Die Suche nach nachhaltigen und erneuerbaren Energietr√§gern wird eines der spannendsten Themen unserer Zukunft sein. Da es in Deutschland wenige Ressourcen f√ľr die Herstellung von konventionellen chemischen Speichern gibt, m√ľssen neue Energiespeicher entwickelt oder in unserer Umwelt entdeckt werden. Organische Verbindungen, wie zum Beispiel der nachwachsende Rohstoff Zucker, stellen einen solchen regenerativen Energietr√§ger dar. So ist es theoretisch m√∂glich, Glucose in einer elektrochemischen Zelle zu Glucons√§ure reagieren zu lassen und elektrisch nutzbare Energie zu erzeugen. Zun√§chst soll Glucose als potenzieller Energietr√§ger charakterisiert und elektrochemisch untersucht werden. Anschlie√üend soll eine Batterie aufgebaut werden, in der die Energie nutzbar gemacht werden kann. Zudem soll die M√∂glichkeit der Reduktion von Glucons√§ure zu Glucose untersucht werden. Somit k√∂nnte die Zelle wieder aufgeladen werden.

C6 Lassen sich lösungsmittelfreie Reaktionen mit optischen Verfahren verfolgen?

Lena Rockstein und Mareike Sasse

Waldschule Schwanewede, KGS

 

Unser Projekt baut auf das Projekt ‚ÄěLassen sich l√∂sungsmittelabh√§ngige Reaktionen auch ohne L√∂sungsmittel umsetzen?‚Äú auf. Es besch√§ftigt sich mit der Weiterarbeit am vorhergegangenen Projekt und versucht, dessen Ergebnisse professionell zu beweisen. Nachdem das zuvor in VR2 (2. Versuchsreihe, Gas- Festk√∂rper-Reaktionen mit Stickstoffdioxid) verwendete Blei(II)-nitrat durch einen ungiftigen Alternativstoff ersetzt und der Aufbau der Versuchsreihe entsprechend angepasst wurde, erfolgte die Untersuchung einer neuen Versuchsreihe, VR4, in der Ninhydrin mit verschiedenen Aminos√§uren reagiert. Anschlie√üend kam es in einer Zusammenarbeit mit der Uni Oldenburg zur IR-Spektroskopie ausgew√§hlter Reaktionen aus VR1 (Bildung von Iminen aus Benzaldehyden und Anilinen), VR2 und VR4. Nachdem diese ausgewertet wurde, werden wir uns nun darauf konzentrieren, Ver√§nderungen der Kristallstrukturen einiger Reaktionen zu verfolgen.

C7 Kunststoffherstellung durch Polykondensation

Jan Ole Schwenck

Johanneum L√ľneburg

 

 

Bei einer Reaktion zwischen einem Alkohol und einer Carbons√§ure verbinden sich die Hydroxygruppe des Alkohols und Carboxygruppe der S√§ure zu einer Estergruppe. Au√üerdem wird bei dieser Reaktion ein Wassermolek√ľl abgespaltet, weshalb man sie Kondensationsreaktion nennt. Was geschieht nun, wenn man einen Alkohol mit zwei Hydroxygruppen und eine Carbons√§ure mit zwei Carboxygruppen miteinander reagieren l√§sst? - Es bildet sich ein Polymer. In meinem Projekt habe ich mich genauer mit der Herstellung von Polyestern besch√§ftigt. Dazu habe ich die Stoffe Butan-1,4-diol und Bernsteins√§ure (Butandis√§ure) miteinander reagieren lassen und das Produkt der Reaktion aufgereinigt und auf seine Eigenschaften untersucht. Au√üerdem habe ich mich mit der Optimierung des Herstellungsprozesses befasst.

 

 

2018