Plant power pws britt koot en marieke altena vwo

1-1-2015

PlantPower De energie van de toekomst?

Britt Koot & Marieke Altena VWO 6 RSG MAGISTER ALVINUS SNEEK

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Inhoudsopgave SAMENVATTING .............................................................................................................................................. 2 VOORWOORD ................................................................................................................................................. 3 INLEIDING ........................................................................................................................................................ 4 THEORIE HOOFDSTUKKEN .............................................................................................................................. 6 1. ENERGIE ........................................................................................................................................................................................6 2. DE PLANT-MICROBIAL FUEL CELL (P-MFC) ..................................................................................................................................7 3. RHIZOBACTERIËN...........................................................................................................................................................................9 5. TOEPASSINGEN.............................................................................................................................................................................9 6. VOORGAANDE ONDERZOEKEN.....................................................................................................................................................9 MANIER VAN AANPAK ................................................................................................................................. 10 MATERIAAL ..................................................................................................................................................................................... 11 WERKWIJZE ................................................................................................................................................................................... 11 RESULTATEN .................................................................................................................................................. 14 SPANNING ..................................................................................................................................................................................... 14 TEMPERATUUR................................................................................................................................................................................. 15 BIOMASSA...................................................................................................................................................................................... 16 STROOMSTERKTE EN SPANNING ..................................................................................................................................................... 17 DISCUSSIE ...................................................................................................................................................... 18 VERKLARING EN BESPREKING RESULTATEN ...................................................................................................................................... 18 VERBETERINGEN ONDERZOEK ......................................................................................................................................................... 25 VERVOLGONDERZOEKSUGGESTIES ................................................................................................................................................ 27 CONCLUSIE .................................................................................................................................................... 28 DANKWOORD ............................................................................................................................................... 29 BRONVERMELDING ........................................................................................................................................ 30 BIJLAGE 1 – GRAFIEKEN P-MFC’S .................................................................................................................. 32 BIJLAGE 2 – TABEL BIOMASSA ...................................................................................................................... 35 BIJLAGE 3 – BIOMASSA FOTO’S .................................................................................................................... 36 BIJLAGE 4 – LOGBOEK .................................................................................................................................. 39 LOGBOEK BRITT.............................................................................................................................................................................. 39 LOGBOEK MARIEKE ........................................................................................................................................................................ 40 BIJLAGE 5 – TABELGEGEVENS VAN DE SPANNING EN DE TEMPERATUUR ................. FOUT! BLADWIJZER NIET GEDEFINIEERD.

1 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Samenvatting PlantPower is de titel van het onderzoek dat wij, Marieke Altena en Britt Koot, in het schooljaar 2014-2015 verricht hebben. Ons onderzoek berust op het feit dat planten ons van energie kunnen voorzien. Planten maken gebruik van fotosynthese om organische stoffen aan te maken. Een groot deel van deze stoffen eindigt uiteindelijk als restmateriaal bij de wortels om uitgescheiden te worden. Door verschillende omzettingen van bacteriën komen hier elektronen bij vrij. Deze elektronen kunnen worden ‘’opgevangen’’ en vervolgens worden omgezet in elektriciteit.

Anno 2015 raken de fossiele brandstoffen op en wordt het hoog tijd dat er nieuwe vormen van energiebronnen, en dan het liefst duurzame energiebronnen, worden ontwikkeld. De P-MFC ( Plant-Microbial Fuel Cell) is zo’n nieuwe vorm van duurzame energie waar nog veel onderzoek naar gedaan wordt. Op Wageningen UR en bij het bedrijf Plant-e, een spin-off bedrijf van de Wageningen UR opgericht door David Strik en Marjolein Helder, wordt veel onderzoek gedaan naar manieren om de P-MFC efficiënter te maken, zodat deze energiebron in de toekomst kan bijdragen aan de energievoorraad van de wereld.

In dit onderzoek is gebruik gemaakt van de plant Engels Slijkgras als energieleverancier. Over een periode van 2 maanden zijn metingen gedaan naar het voltage dat een P-MFC kan leveren. Het hoogst behaalde voltage had een waarde van 0,79 V. Dit voltage wordt sterk beïnvloed door de omstandigheden. Uit dit onderzoek blijkt dat licht een positieve invloed heeft op het voltage dat een P-MFC kan leveren en dat de kans groot is dat de temperatuur daar ook een rol bij speelt. Licht is een belangrijke factor voor het laten plaatsvinden van fotosynthese bij een plant. Hieruit concluderen wij dat hoe meer fotosynthese kan worden uitgevoerd door de plant, hoe hoger het te leveren voltage is. Naast de invloed van licht en temperatuur is gekeken naar het verband tussen het geleverde voltage en de biomassa.

Hiervoor hebben we de bovengrondse biomassa en de ondergrondse biomassa nat en droog gewogen. Dit leverde echter niet voldoende gegevens om duidelijke conclusies uit te trekken.

De bovengrondse biomassa kan na het groeiseizoen van de plant worden gebruikt om energie om te zetten. Uit onderzoek blijkt namelijk dat buiten het groeiseizoen de P-MFC geen energie levert. Door de bovengrondse biomassa te verbranden kan alsnog energie worden omgezet.

Naast de onderzochte factoren in dit onderzoek zijn er nog veel factoren die onderzocht moeten worden om de P-MFC om te toveren tot de energiebron van de toekomst. In dit onderzoek is niet duidelijk wat de invloed is van specifiek de temperatuur. Dit zou een onderwerp of deelonderwerp van een vervolgonderzoek kunnen zijn. Er kan bijvoorbeeld worden gekeken of planten een optimum temperatuur hebben waarbij een hoger voltage wordt geleverd. Verder kan er gekeken worden of er verbanden gelegd kunnen worden tussen het geleverde voltage en de bovengrondse en ondergrondse biomassa.

Andere onderwerpen of deelonderwerpen voor een vervolgonderzoek zouden kunnen zijn:     

Wat is de invloed van de hoeveelheid nitraat?

Wat is de invloed van de externe weerstand?

Wat is de invloed van de katalysator?

Wat is de invloed van de pH? Wat is de invloed van de voeding?

Met behulp van vervolgonderzoek, hopen wij dat de P-MFC efficiënter kan worden gemaakt, zodat we in de toekomst de energie kunnen winnen uit planten.

2 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Voorwoord Het verslag dat voor u ligt is het resultaat van een 1 jaar durend onderzoek naar een nieuwe vorm van duurzame energie. Deze opdracht hebben wij te danken aan dhr. Y. Meindertsma, docent scheikunde aan de RSG Magister Alvinus te Sneek, die deze vorm van energieomzetting bij ons introduceerde. In deze tijd van het wel of niet sluiten van de kolenmijnen en de discussies over de horizonvervuiling van de windmolens leek dit ons een zeer interessant onderwerp.

Het uitvoeren van dit onderzoek bleek een echte uitdaging te zijn. Het was niet alleen een zeer leerzame periode, maar ook zeker een periode waarin we de kennis die we tot nu toe hebben opgedaan hebben kunnen toepassen. Deze kennis is daarnaast uitgebreid met nieuwe kennis, maar ook met zelfstandig werken en onderzoeksvaardigheden.

Het onderzoek dat wij hebben uitgevoerd is echter nog lang niet klaar. Wij hopen dat dit verslag andere mensen zal inspireren tot verder onderzoek naar deze vorm van energieomzetting, zodat over een aantal jaar onze mobieltjes niet meer werken op energie uit kolen, maar op energie uit planten.

Veel leesplezier, Britt Koot en Marieke Altena

3 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Inleiding Energie, we kunnen niet meer zonder in het hedendaagse leven en we staan dan ook voor grote problemen als we niet meer aan energie kunnen komen. Terwijl dit wel de toekomst is als we niet snel alternatieve energiebronnen gaan ontwikkelen: de fossiele brandstoffen raken op en de vraag naar fossiele brandstoffen wordt alleen maar groter. Al jaren zijn onderzoekers bezig met het ontwikkelen van duurzame energiebronnen, zoals de bekende windmolen en het zonnepaneel. Naast het verbeteren van deze bronnen is er de afgelopen jaren ook een compleet nieuwe manier van energie-omzetting ontwikkeld: de Microbial Fuel Cell (MFC). Er zijn verschillende versies van de MFC. Zo is er een versie die gebruikt maakt van water, een versie die gebruik maakt van de bodem en een versie die gebruikt maakt van de plant. Deze laatste versie is het onderwerp van dit onderzoek.

Uit onderzoek verricht door David Strik en Marjolein Helder, verbonden aan de Wageningen Universiteit, is gebleken dat je energie kunt genereren uit de natuurlijke wisselwerking die in de bodem van vrijwel iedere plant plaatsvindt. Hun bedrijf, Plant-e, werkt verder aan het ontwikkelen van de Plant-Microbial Fuel Cell (P-MFC). Marjolein Helder schrijft in haar werk ‘Design Criteria of the Plant-Microbial Fuel Cell’: “Simpel gezegd gaat het erom dat we de elektronen in de grond ‘vangen’ om ze vervolgens om te zetten in elektriciteit. Dit doen we met een zogenoemde plantmicrobiële brandstofcel die de elektronen van de ene pool naar de andere laat stromen. En elektronen die door een draadje stromen ‘maken’ elektriciteit waarmee je bijvoorbeeld een lampje kunt laten branden.” Planten produceren door middel van fotosyntese zuurstof en organische stoffen. Ze gebruiken slechts een klein deel van deze organische stoffen en de rest komt bij de wortels terecht als afvalmateriaal. Rondom de wortels leven bodembacteriën die in staat zijn deze organische stoffen te oxideren. Hierbij komen elektronen vrij en door deze door een stroomkring te laten lopen, krijgen we elektriciteit. In theoriehoofdstuk 2 wordt een uitgebreidere beschrijving van de P-MFC gegeven.

De hoeveelheid Watt per vierkante meter die wordt geleverd door de P-MFC is nu al hoger dan bijvoorbeeld de vergisting van biomassa. Met verder onderzoek en nieuwe ontwikkelingen zou dit wattage nog hoger kunnen worden. Hierbij kan gedacht worden aan het stimuleren van invloeden die een positieve bijdrage hebben op het wattage en het elimineren van invloeden met een negatieve invloed.

Het bedrijf Plant-e is nu al een aantal jaren bezig met het verbeteren van deze manier van energie omzetten. De technologie is nu zover ontwikkeld dat er projecten zijn gestart waarbij elektrische apparaten op plantenenergie werken. Een voorbeeld van zo’n project is afgelopen jaar gestart bij een povinciale weg in Zuid-Holland. In de bodem langs de snelweg zijn buizen geplaatst met bacteriën. Deze bacteriën oxideren het organisch materiaal dat wordt uitgescheiden door het gras. Deze vrijgekomen elektronen gaan door een stroomkring. De bedoeling van het project is om de verlichting langs de weg aan te sluiten aan deze stroomkring en dus te laten branden op plantenenergie.

Een voordeel van de P-MFC is dat het op daken geplaatst kan worden, waardoor er geen landbouwgronden gebruikt hoeven te worden voor deze vorm van energie-omzetting, maar gebruikt kunnen worden voor het verbouwen van gewassen. Daarnaast is het ook goed te combineren bij bijvoorbeeld rijstvelden. Door het systeem van de P-MFC hier in te stellen kan zowel energie worden omgezet als rijst worden gekweekt. Theoretisch kan een P-MFC een wattage leveren van 3,2 Watt/m2. Dit zou betekenen dat een huishouden dat 2800 kWh uur per jaar gebruikt, een heel jaar voorzien zou kunnen worden van energie bij een beschikbaar 4 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

oppervlakte van 100m2. Er zijn echter vele factoren die invloed hebben op het wattage dat geleverd kan worden door een P-MFC. De onderzoeksvraag van dit onderzoek is: Hoeveel energie van de resten van een plant kan in de praktijk worden omgezet naar nuttige energie?

Hierbij kijken we naar de invloed van de temperatuur en de invloed van licht op de spanning die geleverd wordt door de P-MFC. Daarnaast bekijken we de biomassa per plant.

5 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Theorie hoofdstukken 1. Energie De wetenschappelijke definitie van energie is de mogelijkheid om arbeid te verrichten. De belangrijkste wet bij energie is de wet van behoud van energie: ∑ đ??¸đ?‘–đ?‘› = ∑ đ??¸đ?‘˘đ?‘–đ?‘Ą Hiermee wordt beschreven dat er niet meer energie kan vrijkomen, dan wat er in gaat. De term energie “opwekkenâ€?, die men vaak gebruikt, is dan ook fout. Dit suggereert namelijk dat er meer energie vrijkomt dan dat er ingaat, en dit is in tegenstelling tot de wet van behoud van energie. Energie omzetten is een betere uitdrukking. Een bepaalde aanwezige vorm van energie wordt omgezet in een andere vorm energie, die voor ons bruikbaar is.

Theoretisch kan er dus ook geen energie verloren gaan. Toch wordt vaak gezegd dat er in een bepaald systeem energie verloren gaat. Hier wordt dan de energie mee bedoeld die niet in nuttige energie wordt omgezet.

Energiebronnen In de wereld van tegenwoordig valt elektriciteit niet meer weg te denken.

Elektriciteit is een vorm van energie die onstaat door het omzetten van een andere vorm van energie. De grootste bron voor deze energie zijn de fossiele brandstoffen, namelijk voor 93%. In grote centrales worden de fossiele brandstoffen verbrand om zo de energie om te zetten naar elektrische energie. Deze fossiele brandstoffen brengen echter grote problemen met zich mee. Ten eerste wordt de vraag naar energie steeds groter door de technische ontwikkelingen en de opkomst Figuur 1: Verhouding van de energiebronnen in 2010 in van landen zoals China. Dit staat niet in Nederland verhouding met het aanbod. De fossiele brandstoffen raken op en het ontstaan van fossiele brandstoffen duurt miljarden jaren. Ten tweede heeft de verbranding van fossiele brandstoffen grote gevolgen voor het klimaat op aarde. Bij de verbranding komt veel CO2 vrij en dit is een belangrijke stof bij het versterkt broeikaseffect. Ten derde zijn fossiele brandstoffen niet overal op aarde beschikbaar. Dit heeft als gevolg dat de landen waar geen fossiele brandstoffen aanwezig zijn, afhankelijk zijn van andere landen. Vanwege deze redenen is het dus belangrijk dat we opzoek gaan naar alternatieve energiebronnen.

Al jaren zijn de problemen rondom de fossiele brandstoffen bekend, en men is dus ook al lange tijd bezig met het ontwikkelen van alternatieve energiebronnen. Kernenergie is daar een voorbeeld van. In grote kerncentrales worden atoomkernen van elkaar gesplitst en daarbij komt veel energie vrij. Voordelen van kernenergie zijn de grote hoeveelheid vrijkomende energie en de “schone� manier van energieomzetting. Er komt namelijk geen CO2 vrij, waardoor er dus geen bijdrage is aan het versterkte broeikaseffect. Toch zou deze manier van energie omzetting niet geheel schoon genoemd kunnen worden. Bij kernsplijting 6 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

krijgen we te maken met een grote hoeveelheid radioactief afval. Vanwege dit afval is dit dus niet de meest geschikte manier om energie om te zetten. Daarom zijn wetenschappers de afgelopen jaren veel bezig geweest met de ontwikkeling van duurzame energiebronnen. De definitie daarvan, zoals beschreven in het Brundtlandt-rapport dat is samengesteld door de wereldcommissie van milieu en ontwikkeling, is dat ‘duurzame ontwikkeling de ontwikkeling is die voorziet in de huidige behoeften zonder voor toekomstige generaties de mogelijkheden in gevaar te brengen om in hun eigen behoeften te voorzien.’ Dit betekent dus geen CO2 uitstoot en geen afval. De meest bekende voorbeelden van duurzame energie zijn zonne-energie en windenergie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de al aanwezige energie in de natuur en die energie wordt omgezet in voor ons bruikbare energie. Een ander voorbeeld dat veel minder bekend is, is de plant. Hierbij wordt de energie die aanwezig is in de uitscheidingsproducten van een plant omgezet in elektrische energie door middel van een systeem dat de Plant Microbial Fuel Cell (P-MFC) wordt genoemd.

2. De Plant-Microbial Fuel Cell (P-MFC) Door de fotosynthese wordt zonne-energie opgeslagen in de plant. Deze energie wordt met behulp van een PMFC omgezet in elektrische energie. Een plant produceert met behulp van fotosynthese organische stoffen. Een groot deel van deze stoffen, tot wel 70 %, wordt niet door de plant gebruikt en komt terecht bij de wortels als afvalmateriaal. Door middel van redoxreacties kan uit dit afvalmateriaal energie worden omgezet in elektriciteit. Rondom deze wortels leven allerlei bacteriĂŤn. Deze bacteriĂŤn zijn in staat om de organische stoffen te oxideren. Hierbij komen CO2, protonen en elektronen vrij. In een P-MFC worden deze elektronen opgevangen door de anode die gekoppeld is aan een kathode. Tegelijkertijd verplaatsen de vrijgekomen protonen zich via het membraan richting de kathode. Dit membraan is selectief permeabel voor protonen. Bij de kathode wordt vervolgens water gevormd.

De anode

Figuur 2: Schematische weergave van een P-MFC door het bedrijf Plant-e

BacteriĂŤn rondom de wortels van een P-MFC zijn in staat om de organische stoffen te oxideren. De exacte samenstelling van de organische stoffen is echter moeilijk te bepalen en dat maakt het lastig om te zeggen welke stoffen worden geoxideerd. Een modelreactie is de reactie van acetaat. Suikers worden omgezet in ethanol en koolstofdioxide. Dit is dezelfde reactie tot acetaat. De oxidatie reactie van acetaat is: đ??śđ??ť3 đ?‘‚đ?‘‚− + 4đ??ť2 đ?‘‚ → 2đ??ťđ??śđ?‘‚3− + 9đ??ť + + 8đ?‘’ − De elektronen die bij deze reactie vrijkomen worden door de bacteriĂŤn afgegeven aan een elektronenacceptor. Als deze elektronenacceptor de anode is, kan er elektriciteit worden geproduceerd. Bij de wortels bevinden zich echter ook andere elektronenacceptoren en daardoor worden niet alle beschikbare elektronen aan de anode afgegeven.

De anode is gekoppeld aan de kathode. Door het opnemen van elektronen is de anode negatief geladen door een elektronenoverschot. Door het verplaatsen van de protonen naar de kathode via een membraan is deze positief geladen door een elektronentekort. Dit 7 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

potentiaalverschil zorgt voor een verplaatsing van de elektronen naar de kathode. De bronspanning is het potentiaalverschil tussen de elektrode van de halfcel met de oxidator en de halfcel met de reductor: đ?‘‰đ?‘?đ?‘&#x;đ?‘œđ?‘› = đ?‘‰(đ?‘‚đ?‘‹) − đ?‘‰(đ?‘…đ??¸đ??ˇ) De potentiaal van de anode is te berekenen met de Nernst vergelijking: 0 đ??¸đ?‘Žđ?‘› = đ??¸đ?‘Žđ?‘› −

[đ??śđ??ť3 đ??śđ?‘‚đ?‘‚− ] đ?‘…đ?‘‡ đ?‘™đ?‘› ( + 9 ) 8đ??š [đ??ť ] [đ??ťđ??śđ?‘‚3− ]2

Ean = anode potentiaal (V) Ean0 = standaardpotentiaal anode (V) R = gasconstante (8,3144621 J mol-1 K-1) T = temperatuur (K) F = constante van Faraday (9,64853365 x 104 C mol-1) Het is echter onbekend wat de concentraties zijn van organische stoffen rondom de wortels waardoor het berekenen van de anode potentiaal lastig wordt.

De kathode Na de reactie bij de anode verplaatsen de protonen zich via een membraan en de elektronen via een -/+-pool verbinding naar de kathode. Bij deze kathode vindt vervolgens een halfreactie plaats met zuurstof: đ?‘‚2 + 4đ??ť + + 4đ?‘’ − → 2đ??ť2 đ?‘‚ Voor de kathode geldt de volgende Nernst vergelijking: 0 đ??¸đ?‘˜đ?‘Žđ?‘Ą,đ?‘‚2 = đ??¸đ?‘˜đ?‘Žđ?‘Ą −

đ?‘…đ?‘‡ 1 đ?‘™đ?‘› ( ) 4đ??š đ?‘?đ?‘‚2 [đ??ť + ]4

Ekat = kathode potentiaal (V) Ekat0 = standaardpotentiaal anode (V) R = gasconstante (8,3144621 J mol-1 K-1) T = temperatuur (K) F = constante van Faraday (9,64853365 x 104 C mol-1) pO2=partial zuurstof druk (Pa) Het is echter onbekend wat de concentraties zijn van organische stoffen rondom de wortels waardoor het berekenen van de anode potentiaal lastig wordt.

Totaalreactie Door het samenvoegen van de twee halfreacties krijgen we de totaalreactie van het systeem: đ?‘‚2 + 4đ??ť + + 4đ?‘’ − → 2đ??ť2 đ?‘‚ (2) − − + − đ??śđ??ť3 đ?‘‚đ?‘‚ + 4đ??ť2 đ?‘‚ → 2đ??ťđ??śđ?‘‚3 + 9đ??ť + 8đ?‘’ (1) đ??śđ??ť3 đ?‘‚đ?‘‚− + đ?‘‚2 đ?‘‚ → 2đ??ťđ??śđ?‘‚3− + đ??ť + Onder standaardomstandigheden (T = 298 K, p = p0 en M = 1,00 mol L-1) zou er theoretisch een potentiaalverschil van 1,509 V zijn:

8 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

đ?‘‚2 + 4đ??ť + + 4đ?‘’ − → 2đ??ť2 đ?‘‚ (2) − − + − đ??śđ??ť3 đ?‘‚đ?‘‚ + 4đ??ť2 đ?‘‚ → 2đ??ťđ??śđ?‘‚3 + 9đ??ť + 8đ?‘’ đ??śđ??ť3 đ?‘‚đ?‘‚− + đ?‘‚2 đ?‘‚ → 2đ??ťđ??śđ?‘‚3− + đ??ť +

+ 1,23 V >1 (1) - 0,289 V >2 + 1,509 V

3. RhizobacteriĂŤn Planten scheiden via de wortels een deel van de door fotosynthese vastgelegde stoffen uit. De uitgescheiden stoffen worden exsudaten genoemd. Ten eerste zorgen deze bodemorganismen voor een goede bodemstructuur, zodat de wortels goed kunnen groeien. Ten tweede verwerken ze organisch materiaal zodat er voedingsstoffen beschikbaar komen voor de plant en voor de bacteriĂŤn die rond de wortels leven. Zo kunnen deze bacteriĂŤn een aantal taken verrichten zoals stikstof binden, fosfaat vrijmaken en het produceren van hormonen, antibiotica en probiotica. Deze stoffen zijn belangrijk voor de groei van de plant.

Figuur 3: Engels Slijkgras bij de Exsudaten leveren dus voedsel voor bacteriĂŤn in rhizosfeer (wortelomgeving). Doordat bacteriĂŤn in de rhizosfeer ruimte Zwarte Haan in Noord Friesland innemen, is er weinig ruimte over voor andere organismen en dus ook voor ziekteverwekkers. Deze groepen van bacteriĂŤn leven in symbiose samen en worden de rhizobacteriĂŤn genoemd. Deze bacteriĂŤn kunnen stikstof (N2) uit de lucht binden in ammonia (NH3). Hierdoor kan de plant in een stikstofarme bodem aan stikstof komen om eiwitten te maken. Ook zijn rhizobacteriĂŤn in staat om stoffen aan te maken die de groei van de plant stimuleren. Na de teelt van de plant, is het essentieel om het natuurlijke systeem zo goed mogelijk te kopiĂŤren om de plant gezond te houden.

4. Engels Slijkgras Voor ons onderzoek hebben wij Engels Slijkgras gebruikt. Engels Slijkgras is een zoutwater plant die ook in het onderzoek door Wageningen wordt gebruikt. Het zoute water zorgt voor een betere geleiding van de elektronen, wat een hogere stroom opbrengst geeft.

Engels slijkgras (Spartina anglica) behoort tot de grassenfamilie en groeit vooral in slikken en kwelders. Na de teelt van de plant, hebben we de modder om de wortels zo goed en voorzichtig mogelijk verwijderd, zodat de wortels tot het minimale beschadigd werden. Het schoonmaken van de wortels zorgt er voor dat de wortels in contact staan met de anode. Dit betekent dat de anode gemakkelijker als elektronenacceptor gebruikt kan worden door de bacteriĂŤn.

5. Toepassingen De P-MFC is een nieuwe vorm van duurzame energie en is gecreeĂŤrd met de bedoeling om in de toekomst de fossiele brandstoffen te vervangen. De P-MFC kan op dit moment al gebruikt worden voor bijvoorbeeld verlichting. Met verder onderzoek en nieuwe ontwikkelingen is het natuurlijk de bedoeling om alle snelwegen van verlichting te kunnen voorzien door middel van het gebruik van duurzame energie dat gegenereerd wordt door de P-MFC of bijvoorbeeld zonnepanelen. In november 2014 werd voor het eerst de P-MFC voor openbare verlichting gebruikt op de A12 tussen Ede en Wageningen. Het viaduct werd voorzien van verlichting dat gegenereerd werd door planten.

6. Voorgaande onderzoeken Wageningen UR en PLantPower Aan de Universiteit van Wageningen heeft men onderzoek gedaan naar de Plant-Microbial Fuel Cell. In 2008 werd de Plant-Microbial Fuel Cell (P-MFC) voor het eerst beschreven. De cel, bedacht door Bert Hamelers van de Leerstoelgroep Milieutechnologie van Wageningen 9 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Universiteit, werkt als volgt: planten doen aan fotosynthese en zetten zo dus onder invloed van (zon)licht CO2 om in organische materialen. Een gedeelte gebruikt de plant zelf, een andere gedeelte wordt uitgescheiden door de wortels. De bacteriĂŤn die in de wortelomgeving zitten, breken deze organische materialen af en bij dit proces komen elektronen vrij. De vrijgekomen elektronen kunnen worden opgevangen door een elektrode en zo kan de plant stroom leveren.

Deze vorm van groene elektriciteit kan 24 uur per dag 7 dagen per week stroom leveren.

Doordat de geleverde stroom een laag voltage heeft, is het niet gevaarlijk voor plant of dier.

De wetenschappers van Wageningen hebben een belangrijke rol bij PlantPower. De onderzoekers van PlantPower bestuderen ondere andere processen die plaatsvinden in de plant, de invloed van de materialen, de micro-organismen in de rhizosfeer en de energie schommelingen. De onderzoekers van Wageningen UR Glastuinbouw bestuderen vooral de stoffen die de planten uitscheiden en de toepassing van de cel bij voedselgewassen.

PlantPower heeft door optimalisatie van de cel, het geleverde vermogen kunnen vehogen van maximaal maximaal 67 mW/m2 naar 222 mW/m2. Ook is er gebleken dat de stroomproductie de groei van de planten niet negatief beĂŻnvloedt wat inhoudt dat de Plant-Microbial Fuel Cell ook kan worden toegepast op voedselgewassen.

Plant-e Plant-e is een spin-off bedrijf gesticht door David Strik en Marjolein Helder op 14 september 2009. Beiden hebben ze gestudeerd aan Wageningen UR en beiden hebben ze een PhD in het gebied van milieutechnologie. Hun bedrijf ontwerpt producten waarin planten energie generen. De producten zijn gebaseerd op een technologie die ontwikkeld is op Wageningen Universiteit.

Figuur 4: M. Helder en D. Strik van het bedrijf Plante met een aantal P-MFC's

Manier van aanpak 10 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Materiaal Planten halen   

60 L Watertank 8 Emmers Schep

P-MFC Bouwen           

6 PVC-buizen + dop 6 membranen 115mm 6 verloopstukken pvc-buis 110mm Ruw schuurpapier Boor Gatenzaag 6 planten Engels Slijkgras Grafietkorrels 6 emmers Zeewater Veiligheidsbril

Meten              

6 CoachII+ -panelen 6 Laptops met het programma Coach 6 lampen 24-uurs Tijdschakelaar 1 temperatuursensor 12 krokodillenbekjes 6 zwarte stroomdraden 6 rode stroomdraden 12 Grafietelektroden Schuifweerstand 0 – 30 Ω Droogoven Weegschaal Laboratoriumjas Plastic handschoenen

Werkwijze Hieronder staat de wijze waarop het onderzoek is uitgevoerd uitgeschreven. Verbeteringen staan in de “discussie – verbeteringen onderzoek”.

11 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Planten halen 1. Ga naar een locatie waar zich Engels Slijkgras bevindt.

2. Schep 8 planten van het Engels slijkgras voorzichtig uit de grond. Belangrijk is dat zoveel mogelijk wortels mee worden genomen en niet beschadigd raken. Zet de planten in de emmers. (Voor het onderzoek zijn 6 planten nodig. Nu zijn er 2 reserve planten) 3. Vul een watertank van 60 L met zeewater.

Figuur 4: Engels Slijkgras bij de Zwarte Haan in Noord Friesland.

Figuur 5: Informatiebord bij de Zwarte Haan

Figuur 6: Waddenzee bij de afsluitdijk om extra zout water op te halen voor de planten

P-MFC bouwen 1. Boor in het midden van de pvc-buisdop een gat met de ďƒ†74 mm gatenzaag.

2. Leg het membraan in de dop van de kleinste pvc-buis en lijm deze vast met Bison-kit.

3. Draai de pvc-buis er strak op. Oefen lichte druk uit op het membraan om te testen of het goed vast zit.

4. Maak de wortels van de plant zo schoon mogelijk. Beschadig de wortels hierbij zo min mogelijk.

5. Houd de plant in de pvc-buis, net boven het membraan, en vul de pvc-buis met grafietkorrels totdat de wortels volledig bedekt zijn met grafietkorrels.

6. Vul de pvc-buis nu aan met zeewater, totdat er een laagje van 1-2 cm boven de grafietkorrels staat.

7. Doe in de emmer een laag grafietkorrels van ongeveer 3 cm in de emmer.

8. Zet de pvc-buis met de plant op de grafietkorrels. Vul de emmer nu verder aan met grafietkorrels totdat de pvc-buis stevig staat.

9. Herhaal de bovenstaande stappen 5 keer.

10. Geef de planten om de week water, zodat er weer een laagje van 1-2 cm zeewater boven de grafietkorrels staat.

Meten 1. Zet een elektrode tussen de grafietkorrels in de pvc-buis.

2. Zet een krokodillenbekje aan een zwarte stroomdraad en klik deze vast aan de elektrode.

3. Sluit het andere uiteinde van de snoerdraad vast aan het CoachII+-paneel in de linker zwarte aansluiting.

4. Zet een tweede elektrode tussen de grafietkorrels in de emmer.

5. Zet een krokodillenbekje aan een rode stroomdraad en klik deze vast aan de elektrode.

Figuur 7: Opstelling van de P-MFC met de laptop voor het meten van de spanning.

12 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

6. Sluit het andere uiteinde van de snoerdraad vast aan het CoachII+-paneel in de linker gele aansluiting.

7. Plaats de lamp zodanig dat het licht in de pvc-buis schijnt.

8. Verbind deze lamp met een tijdschakelaar. Stel de tijdschakelaar zo in dat de lamp 6 uur aan en 6 uur uit is.

9. Start het programma Coach op de laptop en ontwerp het programma om de spanning per tijdseenheid te meten.

10. Sluit bij 1 plant tempertuursensor aan. Zet deze temperatuursensor tussen de grafietkorrels in de emmer. Deze sensor moet in het Coach-programma worden opgenomen.

11. Herhaal de stappen 1 t/m 9 bij de andere P-MFC’s.

12. Start de metingen. Stop de metingen na 2-3 weken en sla de data op.

13. Meet met een schuifweerstand de kortsluitstroom en de openklemspanning van de plant. Bereken vervolgens de stroomsterkte van het systeem. Bij de kortsluitstroom is de weerstand minimaal en bij de openklemspanning is de weerstand maximaal.

14. Verwijder de elektrodes en het Coachpaneel.

15. Knip de bovengrondse massa van de plant los en Figuur 8: Opstelling van de P-MFC weeg het. met de lamp voor het meten van de 16. Haal de wortels met de grafietkorrels uit de pvcspanning onder invloed van het wel buis en verwijder de grafietkorrels zoveel mogelijk of niet aan staan van de lamp. tussen de wortels. Beschadig de wortels zo min mogelijk.

17. Weeg de ondergrondse massa.

18. Herhaal de stappen 13 t/m 16 voor de andere 5 planten.

19. Stel de droogoven in op 50 graden Celsius. Leg de bovengrondse en ondergrondse massa’s van de 6 planten 6 dagen in de droogoven.

20. Weeg opnieuw de bovengrondse en ondergrondse massa’s van de 6 planten.

13 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Resultaten Spanning In grafiek 1 “totaaloverzicht spanning” staan de meetgegevens van de 6 P-MFC’s weergegeven. In totaal is er 943,3 uur gemeten waarin elke 20 minuten een meting werd gedaan. De meting is gestart om 14.00 uur. De lampen stonden op dat moment aan. Om 18.00 uur gingen de lampen uit en vervolgens werd een vast ritme aangehouden van 6 uur aan en 6 uur uit.

De spanning is gemeten in volt (V) en de tijd in uren. Niet elke P-MFC heeft 943,3 uur gemeten door problemen met de apparatuur. Met name de P-MFC’s 2 en 6 hebben relatief weinig meetgegevens. De meting van P-MFC 3 is tegen het einde van de meting ermee opgehouden.

De afzonderlijke grafieken staan in bijlage 1. De tabelgegevens staan in bijlage 5.

Totaaloverzicht spanning 0,9 0,8

Spanning (V)

0,7 0,6 1

0,5

2

0,4

3

0,3

4

0,2

5

0,1

6

936,00

864,00

792,00

720,00

648,00

576,00

504,00

432,00

360,00

288,00

216,00

144,00

72,00

0,00

0

Tijd (uur)

Grafiek 1: Totaaloverzicht spanning met de meetgegevens van alle P-MFC's. Spanning is in Volt en de tijd in uur.

14 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Temperatuur In grafiek 2 staan de meetgegevens van de temperatuursensor. Deze sensor was verbonden met P-MFC 6. Net als bij de meting van de spanning van P-MFC 6 is hier slechts een aantal uur gemeten door problemen met de apparatuur. De temperatuur is gemeten in graden Celsius en de tijd in uren. De tabelgegevens staan in bijlage 7.

Temperatuur (â—ŚC) 23

Temperatuur (â—ŚC)

22,5 22 21,5 21 Temperatuur 20,5 20

24,00

21,00

18,00

15,00

12,00

9,00

6,00

3,00

0,00

19,5

Tijd (uur)

Grafiek 2: Temperatuur staat uit tegen de tijd. De temperatuur is gemeten in graden Celsius en de tijd in uur.

15 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Biomassa In grafiek 3 staan de meetgegevens van de ondergrondse biomassa weergegeven die na de meting van de spanning is gewogen. De eerste meting is direct na het afbreken van de PMFC’s gedaan. Dit is de natte meting: de wortels bevatten dan nog veel water. Voor de tweede meting is de ondergrondse massa in 5 dagen gedroogd in een droogoven op 50 graden Celsius. Dit is het drooggewicht. Voor plant 1 hebben we geen biomassa kunnen wegen, omdat die later nog gebruikt moet worden. De massa’s zijn in gram. De tabel met de meetgegevens staat in bijlage 2.

Ondergondse biomassa 300

250

Massa (g)

200

2 3

150

4 5

100

6

50

0 Nat

Droog

Grafiek 3: Ondergrondse biomassa die na afloop is gewogen. De natte massa is direct na het afbreken van de P-MFC's en de droge massa is gewogen nadat de biomassa in de droogoven is geweest. Massa is in gram gewogen

16 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

In grafiek 4 staan de meetgegevens van de bovengrondse biomassa weergegeven die na de meting van de spanning is gewogen. De eerste meting is direct na het afbreken van de PMFC’s gedaan. Dit is de natte meting: de bladeren en stengels bevatten dan nog veel water.

Voor de tweede meting is de bovengrondse massa in 5 dagen gedroogd in een droogoven op 50 graden Celsius. Dit is het drooggewicht. De massa’s zijn in gram. De tabel met de meetgegevens staat in bijlage 3.

Bovengrondse biomassa 18 16 14

Maasa (g)

12

2

10

3 4

8

5 6

6

4 2 0 Bovengronds nat

Bovengronds droog

Grafiek 4: Bovengrondse biomassa die na afloop is gewogen. De natte massa is direct na het afbreken van de P-MFC's en de droge massa is gewogen nadat de biomassa in de droogoven is geweest. Massa is in gram gewogen.

Stroomsterkte en spanning De verhouding tussen stroomsterkte, spanning en weerstand wordt weergegeven met de wet van Ohm: đ?‘ˆ đ??ź= đ?‘… De stroomsterkte is maximaal als de spanning zo dicht mogelijk bij 0 V komt en de weerstand zo dicht mogelijk bij 0 â„Ś.

We spreken dan van de kortsluitstroom.

De maximaal gemeten stroomsterkte van P-MFC 6 is 0,240 mA. De spanning is maximaal als de stroomsterkte zo dicht mogelijk bij 0 A komt en de weerstand oneindig is. We spreken dan van de openklemspanning. De maximale spanning bij P-MFC 6 is 0,59 V.

17 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Discussie Verklaring en bespreking resultaten Uit de grafieken blijkt dat bij elke P-MFC een spanning werd gemeten. De maximale spanning die werd gemeten kwam van P-MFC 1 en had een waarde van 0,79 V. Bepaalde grafieken tonen op een aantal punten een golfritme. Deze delen zijn uitvergroot in de grafieken 5, 6 en 7. Grafiek 5 begint bij een tijd van 17 uur. Op dit moment staan de lampen uit. De spanning is op dat moment afnemend. Bij een tijd van 22 uur gaan de lampen aan. Vanaf dat moment toont de grafiek een sterke stijging tot 24 uur. Vervolgens gaat de grafiek vanaf een tijd van 27 uur omlaag en neemt sterk af vanaf 28 uur. Op dat moment zijn de lampen uitgegaan. Dit patroon herhaalt zich 4 keer in grafiek 5.

Spanning P-MFC 2 detail 0,39 0,38 0,37

Spanning (V)

0,36 0,35 0,34 0,33

2

0,32 0,31 0,3

71,00

65,00

59,00

53,00

47,00

41,00

35,00

29,00

23,00

17,00

0,29

Tijd (uur)

Grafiek 5: Spanning van P-MFC 2 in gezoomd op de schommelingen die ontstaan door het wel of niet aanstaan van de lampen.

18 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Grafiek 6 heeft betrekking op P-MFC 3 en begint bij een tijd van 510 uur. Op dat moment zijn de lampen uit. Bij een tijd van 514 uur gaan de lampen weer aan. Het patroon dat we zagen in grafiek 5 zien we ook terug in grafiek 6.

Spanning P-MFC 3 detail 0,35 0,34 0,33

Spanning (V)

0,32 0,31 0,3 0,29

Plant 3

0,28 0,27 0,26

582,00

576,00

570,00

564,00

558,00

552,00

546,00

540,00

534,00

528,00

522,00

516,00

510,00

0,25

Tijd (uur)

Grafiek 6: Grafiek 5: Spanning van P-MFC 3 in gezoomd op de schommelingen die ontstaan door het wel of niet aanstaan van de lampen.

Grafiek 7 heeft betrekking op P-MFC 4 en begint bij een tijd van 900 uur. Op dat moment zijn de lampen aan. Bij een tijd van 904 uur gaan de lampen weer uit. Het patroon dat we zagen in grafiek 5 zien we ook terug in grafiek 7.

Spanning P-MFC 4 detail 0,21 0,19

Spanning (V)

0,17 0,15 0,13 0,11

Plant 4

0,09 0,07

936,00

930,00

924,00

918,00

912,00

906,00

900,00

0,05

Tijd (uur)

Grafiek 7: Grafiek 5: Spanning van P-MFC 4 in gezoomd op de schommelingen die ontstaan door het wel of niet aanstaan van de lampen.

19 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Uit het bovenstaande concluderen wij dat lampen een positieve invloed hebben op de spanning bij een P-MFC. De lampen veroorzaken echter twee variabelen: het wel of niet aanwezig zijn van licht en de warmteproductie van de lampen veroorzaakt een temperatuurverschil.

Naast de meting van de spanning hebben wij ook de temperatuur gemeten. De metingen stopten echt na 26,67 uur door problemen met de temperatuur. In de gemeten 26,67 uur kwamen wel temperatuurverschillen naar boven. De temperatuur steeg op de momenten dat de lampen aan stonden en daalde op de momenten dat de lampen uit stonden. In grafiek 8 hebben wij aangenomen dat de lamp een constante wartmeproductie heeft per 24 uur. Wij hebben de metingen bij een tijd van 3 uur tot een tijd van 26,67 herhaald. Deze punten zijn allebei overdag gemeten met de lampen aan.

Temperatuur (◦C) 23

Temperatuur (◦C)

22,5 22 21,5 21 Temperatuur 20,5 20

936,00

864,00

792,00

720,00

648,00

576,00

504,00

432,00

360,00

288,00

216,00

144,00

72,00

0,00

19,5

Tijd (uur)

Grafiek 8: Aanname van de temperatuurgegevens gedurende de metingen. Cijfers die tot deze aanname lijden komen uit grafiek 2 ‘temperatuur’. De temperatuur is gemeten in graden Celsius en de tijd in uur.

20 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

In grafiek 9 staan de meetgegevens van grafiek 5 en de bijbehorende gegevens uit grafiek 8 weergegeven. Beide grafieken vertonen dezelfde schommelingen tussen het wel of niet aanstaan van de lampen. Bij een stijgende temperatuur, neemt de spanning ook toe en bij een dalende temperatuur, neemt de spanning ook af. Dit blijkt ook uit grafiek 10 en 11 die betrekking hebben op P-MFC 3 en 4.

Spanning P-MFC 2 en temperatuur 0,39

23

0,38

22

Spanning (V)

0,36 0,35

21,5

0,34 21

0,33 0,32

20,5

0,31

Temperatuur (â—ŚC)

22,5

0,37

2 Temperatuur

20

0,3

71,00

65,00

59,00

53,00

47,00

41,00

35,00

29,00

23,00

19,5

17,00

0,29

Tijd (uur)

Grafiek 9: Spanningsgrafiek van P-MFC 2 in detail met de daarbij behorende temperatuur aannames. Spanning staat uitgezet op de linker as in Volt en de temperatuur op de rechter as in graden Celsius. De tijd is in uur.

Spanning P-MFC 3 en temperatuur 0,35

23

0,34

Spanning (V)

0,32

22

0,31

21,5

0,3 0,29

21

0,28

20,5

0,27

Temperatuur (â—ŚC)

22,5

0,33

Plant 3 Temperatuur

20

0,26

582,00

576,00

570,00

564,00

558,00

552,00

546,00

540,00

534,00

528,00

522,00

516,00

19,5

510,00

0,25

Tijd (uur)

Grafiek 10: Spanningsgrafiek van P-MFC 3 in detail met de daarbij behorende temperatuur aannames. Spanning staat uitgezet op de linker as in Volt en de temperatuur op de rechter as in graden Celsius. De tijd is in uur.

21 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

0,21

23

0,19

22,5

Spanning (V)

0,17

22

0,15

21,5

0,13 21

0,11

20,5

0,09

Plant 4 Temperatuur

936,00

930,00

924,00

918,00

19,5

912,00

0,05

906,00

20

900,00

0,07

Temperatuur (â—ŚC)

Spanning P-MFC 4 en temperatuur

Tijd (uur)

Grafiek 11: Spanningsgrafiek van P-MFC 4 in detail met de daarbij behorende temperatuur aannames. Spanning staat uitgezet op de linker as in Volt en de temperatuur op de rechter as in graden Celsius. De tijd is in uur.

Uit het bovenstaande kunnen wij niet met 100% zekerheid zeggen wat nu precies de toename en afname van de spanning veroorzaakt: de temperatuur, het licht of de combinatie van die twee. Toch denken wij dat het licht de oorzaak is. Licht wordt door een plant gebruikt voor de fotosynthese en temperatuur is hierbij niet van belang. Zonder licht kan de plant geen fotosynthese uitvoeren en dus geen organische materialen aanmaken door middel van fotosynthese. Dit betekent dan dat er ook minder organisch materiaal bij de wortels wordt uitgescheiden, waardoor er minder materiaal geoxideerd kan worden door bacteriĂŤn.

Hierdoor komen er minder elektronen vrij, en wordt er een lagere spanning gemeten. Bij een P-MFC is er dan dus sprake van een fotosynthese-afhankelijke spanning. We kunnen echter niet met zekerheid zeggen hoeveel van de totaal gemeten spanning behoort tot deze fotosynthese-afhankelijke spanning. Rond de wortels vinden allerlei processen plaats en deze processen kunnen ook zorgen voor een deel van de spanning. Het deel tussen de totale spanning van de P-MFC en de lichtblauwe lijn in de grafieken 5, 6 en 7 is het deel waarvan we met zekerheid weten dat de schommeling daar de fotosynthese wordt veroorzaakt en dat dit een positieve invloed heeft op de spanning.

22 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Er is een duidelijk verschil in ondergrondse biomassa te zien in grafiek 3. Plant 2 en 3 hebben een hogere ondergrondse biomassa dan plant 4, 5 en 6. Dit komt doordat plant 5 en 6 pas later in de P-MFC zijn geplaatst vanwege het doodgaan van de oorspronkelijke planten. De wortels die in de tussentijd al wel gegroeid waren bij de reserveplanten, zijn bij het overplaatsen in de P-MFC beschadigd en daardoor niet goed verder gegroeid. De lage massa van plant 4 komt doordat de plant tijdens het proces is doodgegaan, en dus niet verder gegroeid zoals de andere planten. Plant 4 heeft hierdoor ook bijna geen bovengrondse biomassa.

Uit onze gegevens kunnen we niet concluderen of de biomassa invloed heeft op de spanning.

Hier hebben we te weinig gegevens voor. Wel weten we dat de bovengrondse biomassa voor een andere manier van duurzaam energie opwekken kan worden gebruikt. Uit recent onderzoek (Ahn et al., 2014) blijkt namelijk dat de hoeveelheid elektriciteit die kan worden opgewekt door middel van een P-MFC sterk wordt be誰nvloed door de status van de plant.

Alleen tijdens het groeiseizoen van de plant kan er elektriciteit worden geproduceerd. Door de bovengrondse massa weg te halen en te verbranden kan er toch buiten het groeiseizoen elektriciteit worden opgewekt. Bij het verbranden van biomassa wordt organisch of dierlijk materiaal verbrand. Bij de verbranding van droge biomassa komt warmte vrij die gebruikt wordt om een stoomturbine aan te drijven, die op zijn beurt weer elektriciteit opwekt.

Het verbranden van 2 kg droge biomassa levert dezelfde hoeveelheid energie als 1 m3 gas. 1 m3 gas heeft een bovenwaarde van 35,17 MJ. Dit betekent dus dat we de volgende hoeveelheden energie uit de bovengrondse massa zouden kunnen halen:

Biomassa-energie 120000

100000

Energie (J)

80000

2 3

60000

4 5

40000

6

20000

0

Grafiek 12: Biomassa-energie die gewonnen kan worden uit het verbranden van de bovengrondse biomassa

23 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Een kleine toepassing van de P-MFC zou zijn om een ledlamp te laten branden. Voor een ledlamp is een spanning van 2,0 V en een stroomsterkte van 20 mA vereist. In grafiek 12 staan naast de spanningen per P-MFC ook de totale spanning die geleverd wordt door de PMFC’s als deze in serie worden geschakeld. In de grafiek staat met een aangegeven op welke punten de spanning voldoende is voor een ledlamp. Op het moment dat alle 6 de PMFC’s bijdragen aan de spanning, is er ruim voldoende spanning voor een led, maar ook bij 5 en soms bij 4 P-MFC’s is er voldoende spanning.

Totaaloverzicht spanning 3

Spanning (V)

2,5 2

1 2

1,5

3 4

1

5 0,5

6 Utotaal

936,00

864,00

792,00

720,00

648,00

576,00

504,00

432,00

360,00

288,00

216,00

144,00

72,00

0,00

0

Tijd (uur)

Grafiek 13: Overzicht spanningsgrafieken van de verschillende P--MFC's met een totale spanning van de P-MFC's samen. De spanning is in Volt gemeten en de tijd in uur.

De maximale spanning die is behaald komt van P-MFC 1 waarbij een spanning van 0,79 V werd gemeten. In dat geval zouden we aan 3 P-MFC’s voldoende spanning hebben voor een ledlamp.

Bij het laten branden van een ledlamp met P-MFC’s zoals P-MFC 6 krijgen we het volgende: De spanning die behaald werd met P-MFC 6 was 0,59 V. Om te voldoen aan de 2,0 V van een ledlamp zijn er 4 P-MFC’s nodig. De stroomsterkte die behaald werd bij P-MFC 6 is 0,240 mA. Bij een parallelschakeling van P-MFC’s zijn er 100 P-MFC’s nodig om te voldoen aan de vereiste hoeveelheid van 20 mA voor een ledlamp. Als we het aantal benodigde P-MFC’s voor de spanning en stroomsterkte combineren krijgen we 4 x 100 = 400 P-MFC’s voor ÊÊn ledlamp.

Met de wet van Ohm kunnen we dan de weerstand van het systeem bepalen: đ?‘…=

đ?‘ˆ 0,59 đ?‘‰ = = 2458,3 Ί đ??ź 0,24 đ?‘Ľ 10−3 đ??´

Het vermogen van het systeem is: đ?‘ƒ = đ?‘ˆ đ?‘Ľ đ??ź = 0,59 đ?‘‰ đ?‘Ľ 0,24 đ?‘Ľ 10−3 đ??´ = 1,416 đ?‘Ľ 10−4 W 24 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Verbeteringen onderzoek Water geven Tijdens het onderzoek hebben wij ongeveer per week water toegevoegd. Daarnaast hebben we niet steeds dezelfde hoeveelheid water toegevoegd. We hebben net zolang water toegevoegd totdat er weer ongeveer een laag van 1 tot 2 cm water boven de grafietkorrels stond. Door steeds duidelijk bij de te houden hoeveel tijd er tussen twee waterbeurten zit en hoeveel water er per keer wordt toegevoegd, kan deze invloed ook uit het onderzoek worden gehaald en gaat de betrouwbaarheid omhoog.

Controle metingen Bij het onderzoek werd gebruik gemaakt van 6 laptops. Elke laptop was aangesloten op een afzonderlijke plant om de spanning te meten en één laptop mat daarnaast ook nog de temperatuur. Toen we de meting stopten bleek dat er drie laptops waren die niet de volledige tijd gemeten hadden. Hierdoor hebben we niet bij alle planten even veel metingen. Ook de laptop die de temperatuur mat was er eerder mee opgehouden en daardoor hebben we niet genoeg metingen van de temperatuur om conclusies uit te trekken. In vervolgonderzoeken moet dus een betere controle zijn op de werking van de laptops tijdens het onderzoek.

Bouw P-MFC De P-MFC bestaat uit verschillende onderdelen die een grote invloed hebben op de totale spanning die de P-MFC kan leveren. Met name een goede werking van de anode en kathode zijn van cruciaal belang. Voor de reactie bij de anode is het belangrijk dat er sprake is van anaerobe omstandigheden. Tijdens dit onderzoek is er gebruik gemaakt van een ontwerp waarbij de anode wel in contact staat met de lucht en dus ook met zuurstof. Door een hoeveelheid water te geven waarbij er een laag water boven de anode staat wordt het contact met de lucht grotendeels verbroken. Tijdens het onderzoek hebben wij steeds water gegeven zodra er geen water meer boven de anode stond. In de tussentijd heeft de anode in contact gestaan met zuurstof. Verbeteringen wat betreft de anode zouden dus zijn om te kiezen voor een bouw die hieronder te sprake komt of een constante isolatielaag in te bouwen tussen de anode en de lucht zoals een laag potgrond of zand.

Voor de reactie bij de kathode is wel zuurstof vereist. Het is dus belangrijk dat dit voldoende aanwezig is rondom de kathode. In 2012 onderzocht Van den Ende de mogelijkheid om PMFC’s te installeren op daken en in dat onderzoek werd gebruikt gemaakt van een ontwerp van de P-MFC dat voldoet aan bovenstaande punten (zie figuur 9). In dit onderzoek is een programma van eisen opgesteld voor de bouw van P-MFC’s. Een groot deel van deze eisen zijn ook relevant voor de bouw van een enkele P-MFC. De relevante eisen met bijbehorende fase van het onderzoek zijn opgenomen in tabel 1.

Figuur 9: Ontwerp van de P-MFC dat gebruikt is in het onderzoek van Van den Ende in 2012 25 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Fase Eis Constructie P- De PMFC-dak(module) bevat ten minste een plant, tussenlaag, anode, MFC kathode en elektronische schakelingen.

Er moet worden voorkomen, dat elektronen van de anode naar de kathode gaan.

De anode en de kathode mogen geen contact maken.

De anode mag niet blootgesteld worden aan lucht/O2.

De anode moet contact maken met water/H2O. De kathode moet aan een kant blootgesteld worden aan lucht/O2.

De kathode moet aan een kant blootgesteld worden aan water/H2O. De afstand tussen de wortels en de anode moet zo kort mogelijk zijn.

Elektronische De elektronische schakelingen mogen niet roesten. schakeling Waterdrainage Een waterreservoir moet water geven aan de wortels van de plant Tabel 1: Programma van eisen voor het bouwen van een P-MFC

Schimmel: Echte Meeldauw Gedurende het onderzoek ontstond er schimmel op de planten. Om te voorkomen dat de sporen van de schimmel nog jarenlang in het Sciencelab zouden blijven hebben we het onderzoek eerder moeten stoppen. Belangrijk is dat in vervolgonderzoeken geen schimmel ontstaat op de planten.

De schimmel die is ontstaan zag er uit zoals op figuur 10 De witte afwrijfbare schimmelpluis aan de bovenkant van het blad is een kenmerk van de Echte Meeldauw. Warme en vochtige omstandigheden zijn ideaal voor deze schimmel. Dit kan ook de oorzaak zijn van de schimmel op de planten van het onderzoek. Door het gebruik van de lampen ging de temperatuur steeds licht omhoog. Als buitentemperatuur zou dit als warm kunnen worden beschouwd. Daarnaast leefden onze planten in een relatief vochtig milieu, omdat we er altijd voor zorgden dat er een laagje water boven de grafietkorrels stond (dit hebben ze immers ook in hun natuurlijke leefomgeving). De kans is dus ook relatief groot dat er weer schimmel zal ontstaan als het onderzoek onder dezelfde omstandigheden wordt uitgevoerd. Belangrijk is om te weten hoe deze schimmel kan worden bestreden.

De best werkende middelen zijn de systemisch werkende Figuur 10 : Echte Meeldauw middelen. Dit zijn middelen zoals biteranol, bupirimate, schimmel op de planten fenarimol, flutriafol, imazalil, triforine en triflumazool.

Zolang er groei is bij de plant, worden deze middelen opgenomen in de sapstroom en worden 26 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

dan vervoerd door de plant. Zo kan het op bepaalde delen zijn werking doen en de schimmel bestrijden. Door de werking via sapstroom werken deze middelen dus niet goed als er geen groei is van de planten. Het is belangrijk deze groei bij te houden. In de eerste maanden groeien de planten snel, maar dit neemt later af. Dan kan beter worden overgegaan op contactmiddelen. Dit zijn middelen zoals spuitzwavel, dinocarp, chloorthalonil en myclobutanil.

Deze middelen werken als ze in contact komen met de kiemende sporen van de schimmel.

Belangrijk om te beseffen is dat het middel dus ook alleen werkt op de delen van de plant waar het is gespoten en dat op andere plekken de meeldauw gewoon kan groeien.

Vervolgonderzoeksuggesties Onderzoek naar nieuwe duurzame manieren om energie om te zetten zijn belangrijk voor de toekomst. Het is dus belangrijk dat er verder onderzoek wordt gedaan naar de verschillende invloeden op hoeveelheid spanning uit een P-MFC. Hierbij kan gedacht worden aan het volgende:  Wat is de invloed van de hoeveelheid nitraat?  Wat is de invloed van de externe weerstand?  Wat is de invloed van de katalysator?  Wat is de invloed van de pH?  Wat is de invloed van de voeding?

Naast de invloeden kan het ook handig zijn om te onderzoeken welke stoffen nou precies door een plant worden uitgescheiden bij de wortels. Als dit bekend is kan worden gekeken bij welke stoffen een redoxreactie plaatsvindt en wat deze reactie oplevert. Reacties die veel spanning opleveren moeten dan gestimuleerd worden en stoffen die juist deze spanning negatief beïnvloeden moeten worden geëlimineerd. Zo zou theoretisch een hogere spanning kunnen worden geleverd.

Het principe van de P-MFC werkt door de aanwezigheid van bacteriën die in staat zijn de organische stoffen rondom de wortels van de plant te oxideren. De elektronen die de bacteriën hierbij opneemt wil hij zo snel mogelijk kwijt. Hij geeft ze dan ook aan de eerste de beste elektronenacceptor af die hij tegenkomt. Dit hoeft niet altijd de anode te zijn, omdat ook andere elektronenacceptoren zich bevinden rondom de wortels. De elektronen die niet aan de anode worden afgegeven gaan niet de stroomkring in en leveren dus niet bij aan de spanning.

De suggestie voor vervolgonderzoek is dan of het mogelijk is om bacteriën te kweken op de anode zodat de bacteriën de opgenomen elektronen meteen afgeven aan de anode, waardoor de elektronen de stroomkring in gaan.

Betrouwbaarheid Met grote zekerheid kan gezegd worden dat de lampen een positieve invloed hebben op de hoeveelheid spanning die wordt gemeten. Er waren op bepaalde punten duidelijke golven zichtbaar die de invloed aantoonden.

De maximale spanning die uit de metingen kwam was 0,79 V bij P-MFC 1. Tijdens het project is met relatief primitieve materialen gewerkt, en dat blijkt ook uit voorgaande onderzoeken waar hogere spanningen werden behaald.

Het wegen van de biomassa is gedaan tot 2 en 3 decimalen, afhankelijk van de weegschaal.

Deze waarden wijken licht af van de werkelijke massa. Dit heeft te maken met het schoonmaken van de wortels nadat de planten uit de P-MFC’s zijn gehaald, want hierbij raken de wortels beschadigd en gaan veel wortelharen verloren. De massa van de wortelharen ten opzichte van de wortels is relatief klein, dus grote afwijkingen zijn er niet opgetreden.

27 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Conclusie De maximale spanning die tijdens de metingen is behaald is 0,79 V. De lampen hadden duidelijk invloed op de hoeveelheid spanning die werd gemeten. Deze lampen zorgen voor twee variabelen, namelijk een verhoogde temperatuur en het wel of niet aanwezig zijn van licht. De kans is het grootst dat het licht de positieve invloed heeft op de spanning, omdat dit ervoor zorgt dat er fotosynthese kan plaatsvinden.

28 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Dankwoord Nu ons PWS bijna afgerond is, kijken wij met trots en ook een zekere opluchting terug op het afgelopen jaar. Trots op het resultaat van het onderzoek en opgelucht dat het onderzoek nu voor ons is afgerond. Andere leerlingen kunnen nu starten met een vervolgonderzoek waarvoor wij de basis hebben gelegd. Het was een zeer leerzame periode die ons waarschijnlijk ook heeft voorbereid op onze vervolgstudie aan de universiteit.

Wij hebben het beiden als zeer waardevol en prettig ervaren en dit was zeker ook te danken aan de begeleider van ons PWS dhr. Y. Meindertsma. Zijn enthousiasme en betrokkenheid waren voor ons een stimulans om dit PWS tot een goed resultaat te brengen. Naast dhr. Y. Meindertsma willen wij ook graag nog een aantal andere mensen bedanken, die ook allen zeer enthousiast waren over ons PWS: Dhr. M. Mojet voor het beschikbaar stellen van het Sciencelab bij ons op school en voor zijn deskundige hulp bij het verwerken van de resultaten. Mw. F. Braaksma voor haar algehele assistentie en die altijd voor ons klaarstond. Dhr. W. van Spronzen voor het beschikbaar stellen van de laptops en lampen. De secties Scheikunde, Biologie en Natuurkunde voor het beschikbaar stellen van de benodigde apparatuur. Dhr. S. Habents voor het uitleggen van het programma Coach waarmee de meetgegevens zijn verkregen. Dhr. N. Burgmeijer die ons geholpen heeft bij de meetresultaten van de weerstand.

Daarnaast zouden wij nog graag iemand speciaal willen noemen. Eke Suichies was, ondanks het feit dat zij zelf een groot onderzoek uit te voeren had, bereid tijd vrij te maken om samen met dhr. Y. Meindertsma en Marieke de planten voor het onderzoek op te halen. De levensduur van deze planten was echter niet erg lang geweest zonder de hulp van vader Altena die speciaal naar de waddenzee is gereden om extra zout water te halen.

Britt Koot & Marieke Altena

29 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Bronvermelding Ahn, J.-H., Jeong, W.-S., Choi, M.-Y., Kim, B.-Y., Song, J., & Weon, H.-Y. (2014). Phylogenetic Diversity of Dominant Bacterial and Archaeal Communities in Plant-Microbial Fuel Cells Using Rice Plants. Geraadpleegd van http://www.kpubs.org/article/articleMain.kpubs?articleANo=E1MBA4_2014_v24n12 _1707&viewType=article Anode. (2013, 21 april). Geraadpleegd op 21 november, 2015, van https://nl.wikipedia.org/wiki/Anode Clauwaert, P. (2005). Oxidatie van organisch materiaal en energieproductie bij microbiĂŤle brandstofcellen. Geraadpleegd van http://www.scriptiebank.be/sites/default/files/5c82c5fcddc181a08f518c6c22e98511 .pdf De symptomen en het herkennen van witgrijze meeldauwschimmel (echte witziekte) en valse meeldauw. (2002, 01 september). Geraadpleegd van http://www.tuinkrant.com/artikel/symptomen-herkennen-witgrijzemeeldauwschimmel-echte-witziekte-valse-meeldauw De toekomst van onze energievoorraad. (2006, 12 juli). Geraadpleegd van http://www.schooltv.nl/video/de-toekomst-van-onze-energievoorraad-voor-hoelang-hebben-we-nog-olie-en-gas/#q=trefwoord%3A%22energiebron%22 E-on. (z.j.). Biomassa. Geraadpleegd van http://www.eon.nl/thuis/nl/informatie/energiebronnen/biomassa.html Eenvoudige elektrochemische of galvanische cel De Daniell-cel. (z.j.). Geraadpleegd van http://nl.dreamstime.com/stock-illustratie-eenvoudige-elektrochemischegalvanische-cel-de-daniell-cel-image44913209 Ende, M. van den. (2012). Ontwerp van een P-MFC dakmodule. Geraadpleegd van http://essay.utwente.nl/63012/1/Bacheloreindverslag_Maaike_vdEnde_Plant-e.pdf Energie. (2015, 17 november). Geraadpleegd op 18 november, 2015, van https://nl.wikipedia.org/wiki/Energie Energie: Fossiele brandstoffen. (2011, 25 november). Geraadpleegd van https://www.youtube.com/watch?v=DxEjUPru5XE Energiebronnen. (2012, 24 mei). Geraadpleegd van http://www.schooltv.nl/video/geoclipsenergiebronnen/#q=trefwoord%3A%22energiebron%22

30 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Energieconsultant. (z.j.). Omrekening van m3 (n) naar kWh. Geraadpleegd van http://www.energieconsultant.nl/energiemarkt/energie-berekeningen-uit-depraktijk/omrekening-van-m3-n-naar-kwh/ Franken, P., Korver, E., Schouten, J., Spillane, B., & Veldema, Y. (Red.). (2010). Chemie overal sk vwo deel 2 (3e ed.). Houten, Nederland: EPN. Hamelers, B., & Strik, D. (2012). PlantPower Living plants in microbial fuel cells for clean, renewable, sustainable, efficient, in - situ bioenergy production. Geraadpleegd van https://setis.ec.europa.eu/energyresearch/sites/default/files/project/docs/booklet%20version%20final_total_version_ FINAL2.pdf Helder, M. (2012). Design criteria for the Plant-Microbial Fuel Cell: Electricity generation with living plants - from lab to application. Geraadpleegd van http://www.gbv.de/dms/tibub-hannover/78648652x.pdf Milieucentraal. (z.j.). Schimmels en vraatinsecten. Geraadpleegd van http://www.milieucentraal.nl/wonen/tuinieren/plagen-in-de-tuinbestrijden/schimmels-en-vraatinsecten/ Milieucentraal. (z.j.). Beleid en energie. Geraadpleegd van http://www.milieucentraal.nl/klimaat-en-aarde/energiebronnen/beleid-en-energie/ NVON-commissie (Red.). (2013). BINAS havo/vwo (6e ed.). Groningen, Nederland: Noordhoff Uitgevers.

Open Universiteit Faculteit Management, Science & Technologie: Natuurwetenschappen.

(2014). Natuurkunde voor milieuwetenschappen (2e ed.). Heerlen, Nederland: Open Universiteit.

Raes, S., & Strik, D. (2012). PROCEEDINGS 2 nd INTERNATIONAL PLANTPOWER SYMPOSIUM. Geraadpleegd van http://plantpower.eu/onewebmedia/Abstractboek%20PPS%202012.pdf Schamphelaire, L. de. (2008). Microbial Fuel Cells Generating Electricity from Rhizodeposits of Rice Plants. Geraadpleegd van https://www.yumpu.com/en/document/view/34394724/microbial-fuel-cellsgenerating-electricity-from-rhizodeposits-ofVecht, J. R. van der, & Ris, C. (Red.). (2014). Samengevat vwo scheikunde (4e ed.).

Amersfoort, Nederland: ThiemeMeulenhoff.

31 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Bijlage 1 – Grafieken P-MFC’s Plant 1

Spanning Plant 1 0,9 0,8

Spanning (V)

0,7 0,6 0,5 0,4 1

0,3 0,2 0,1

936,00

864,00

792,00

720,00

648,00

576,00

504,00

432,00

360,00

288,00

216,00

144,00

72,00

0,00

0

Tijd (uur)

Plant 2

Spanning Plant 2 0,4 0,35

0,25 0,2 0,15

2

0,1 0,05

240,00

216,00

192,00

168,00

144,00

120,00

96,00

72,00

48,00

24,00

0

0,00

Spanning (V)

0,3

Tijd (uur)

32 | PAGINA

936,00

864,00

792,00

720,00

648,00

576,00

504,00

432,00

360,00

288,00

216,00

144,00

72,00

0,00

Spanning (V)

864,00

792,00

720,00

648,00

576,00

504,00

432,00

360,00

288,00

216,00

144,00

72,00

0,00

Spanning (V)

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Plant 3

Spanning Plant 3

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2 Plant 3

0,1

0

Tijd (uur)

Plant 4

Spanning Plant 4

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2 Plant 4

0,1

0

Tijd (uur)

33 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Plant 5

Spanning Plant 5 0,5 0,45 0,4

Spanning (V)

0,35 0,3 0,25 0,2

Plant 5

0,15 0,1 0,05

936,00

864,00

792,00

720,00

648,00

576,00

504,00

432,00

360,00

288,00

216,00

144,00

72,00

0,00

0

Tijd (uur)

Plant 6

Spanning Plant 6 0,595 0,59 0,585

0,575 0,57 0,565

6

0,56 0,555 0,55

24,00

21,00

18,00

15,00

12,00

9,00

6,00

3,00

0,545

0,00

Spanning (V)

0,58

Tijd (uur)

34 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Bijlage 2 – Tabel biomassa

5,620 3,794 0,628 2,395 2,641

Verschil bovengronds massa (g)

15,57 12,83 1,33 8,57 9,28

Massa bovengronds droog (g)

146,89 167,353 61,16 75,706 26,576

Massa bovengronds nat (g)

85,070 113,617 32,230 19,154 35,654

Verschil ondergrondse massa (g)

231,96 280,97 93,39 94,86 62,23

Massa ondergronds droog (g)

Massa ondergronds nat (g)

Plant 1 2 3 4 5 6

9,95 9,036 0,702 6,175 6,639

35 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Bijlage 3 – Biomassa foto’s Plant 2:

Plant 3:

36 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Plant 4:

Plant 5:

37 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Plant 6:

38 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

Bijlage 4 – Logboek Logboek Britt Datum 6-6-2014 6-6-2014 13-11-2014 26-11-2014 29-1-2015 25-2-2015 26-2-2015 1-3-2015 12-5-2015 25-5-2015 6-9-2015 15-6-2015 22-6-2015 30-6-2015 4-7-2015 t/m 27-82015 10-9-2015 11-9-2015 14-9-2015 16-9-2015 18-9-2015 19-9-2015 20-9-2015 21-9-2015 23-9-2015 5-10-2015 9-11-2015 12-11-2015 13-11-2015 19-11-2015 17-11-2015 18-11-2015 19-11-2015 20-11-2015 21-11-2015

Taak Met Tom het onderwerp bespreken Met Tom discussiëren over het vervolgonderzoek Eerste gesprek bij meneer Meindertsma Voorlichting PWS door meneer Bus in lokaal 9 Apparatuur afbreken van het PWS van Tom en Nordin Literatuur doornemen Literatuur doornemen en onderzoeksvraag + deelvragen opstellen Definitieve onderzoeksvraag + deelvragen P-MFC's bouwen zonder plant Mailen met Wageningen over continue meten met Coach P-MFC's bouwen Planten water geven Verdiepend onderzoek, water geven Coachtraining met CMA, water geven Planten in leven houden

Aantal uur 3 2 0,25 0,75 1 4 3

Coach instellen, water geven Coach instellen en proefmeting starten Laptops opnieuw opstarten Laptops instellen en proefmeting starten, water geven Poster RTL Poster RTL Poster RTL Poster RTL, water geven Poster RTL + RTL opnames Meetopstelling aanpassen en meting starten, water geven Verslag onderdelen opstellen en verdelen Gemeten resultaten opslaan Weerstand meten, P-MFC's afbreken in verband met schimmel, biomassa nat wegen en in de droogoven doen Laatste rommel opruimen Drooggewicht wegen, resultaten doornemen en manier van verwerking opstellen met meneer Mojet Verslag: Inleiding, Rhizobacteriën, Verslag: toepassingen, voorgaande onderzoeken, wortels Verslag: Verslag: Verwerking resulaten

1 0,8 4 0,17 1,5 4 1 3 3 1 2 0,5 2

1 1,5 0,5 2,25 0,17 3,34 2,67

5 0,75 3 3 5 3

39 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

23-11-2015 24-11-2015 25-11-2015 26-11-2015 Totaal

Verslag: Discussie Verslag: Resultaten aanpassen Verslag: samenvatting Verslag: Laatste aanpassingen

5 2 2,5 2 80,65

Logboek Marieke Datum 13-11-2014 26-11-2014 29-1-2015 25-2-2015 26-2-2015 1-3-2015 12-5-2015 25-5-2015 5-6-2015 9-6-2015 15-6-2015 22-6-2015 26-6-2015 30-6-2015 4-7-2015 t/m 27-8-2015 10-9-2015 11-9-2015 14-9-2015 16-9-2015 18-9-2015 19-9-2015 20-9-2015 21-9-2015 23-9-2015 5-10-2015 9-11-2015 12-11-2015 13-11-2015 19-11-2015 17-11-2015 18-11-2015 19-11-2015

Taak Eerste gesprek bij meneer Meindertsma Voorlichting PWS door meneer Bus in lokaal 9 Apparatuur afbreken van het PWS van Tom en Nordin Literatuur doornemen Literatuur doornemen en onderzoeksvraag + deelvragen opstellen Definitieve onderzoeksvraag + deelvragen P-MFC's bouwen zonder plant Mailen met Wageningen over continue meten met Coach Planten halen uit Zwarte Haan P-MFC's bouwen Planten water geven Verdiepend onderzoek, water geven Watertanks met zeewater vullen bij de afsluitdijk Coachtraining met CMA, water geven Planten in leven houden

Aantal uur 0,25 0,75 0,75 4 3

Coach instellen, water geven Coach instellen en proefmeting starten Laptops opnieuw opstarten Laptops instellen en proefmeting starten, water geven Poster RTL Poster RTL Poster RTL Poster RTL, water geven Poster RTL + RTL opnames Meetopstelling aanpassen en meting starten, water geven Verslag onderdelen opstellen en verdelen Weerstand meten, P-MFC's afbreken in verband met schimmel, biomassa nat wegen en in de droogoven doen Laatste rommel opruimen Drooggewicht wegen, resultaten doornemen en manier van verwerking opstellen met meneer Mojet Verslag: energie Verslag: energie, Verslag: Materiaal en Werkwijze Verslag: Materiaal en werkwijze aanpassen

0,8 4 0,17 1,5 4 1 3 3 1 1,17 0,5 5

1 1,5 0,5 3 2,25 0,17 3,34 2 2,67 1

0,75 1,5 3 6 2 40 | PAGINA

PLANTPOWER MARIEKE ALTENA

20-11-2015 21-11-2015 23-11-2015 24-11-2015 25-11-2015 26-11-2015 27-11-2015 28-11-2015 29-11-2015 30-11-2015 Totaal

Verslag: Verwerking resulaten Verslag: P-MFC Verslag: Discussie, Verslag: Inleiding aanpassen Verslag: Resultaten Verslag: Resultaten Verslag: Resultaten Verslag: Resultaten, Verslag: layout, Verslag: Dankwoord, Verslag: Bronvermelding Verslag: Resulaten, Verslag: Discussie, Verslag Layout, Verslag: Voorwoord, Verslag: Discussie Verslag: afronden, Verslag: Samenvatting aanpassen, Verslag: Discussie

5 7 4,25 3 6 4 8,5 3 7 3 115,32

41 | PAGINA