Was ist Methanol?
Methanol ist die einfachste Alkoholverbindung, bestehend aus einem Kohlenstoffatom und drei Wasserstoffatomen, die als Methylgruppe (CH 3 ) angeordnet sind und an ein Sauerstoff- und ein Wasserstoffatom in einer Hydroxylgruppe (OH) gebunden sind, was die chemische Formel CH 3 ergibt OH. Es kann als Methylalkohol, Holzalkohol oder durch den überholten Begriff Carbinol bezeichnet werden. Die Verbindung unterscheidet sich von Ethanol - der Alkoholart, die in Bieren, Weinen und Spirituosen vorkommt - und ist giftig. Es ist eine farblose, geschmacksneutrale, entzündliche Flüssigkeit, die leicht flüchtig ist und einen leichten Geruch hat. Methanol wird in vielen industriellen Prozessen, in einigen Arten von Frostschutzmitteln, als Kraftstoff und bei der Herstellung von Biodiesel verwendet.
Verwendet
Die Verbindung wird in großem Umfang als Rohstoff bei der Herstellung anderer Chemikalien verwendet, insbesondere Formaldehyd, das wiederum bei der Herstellung von Kunststoffen verwendet wird. Es wird Ethanol zugesetzt, das für industrielle oder Haushaltsreinigungszwecke bestimmt ist, und nicht zum Trinken, um es undrinkbar zu machen. Dies vermeidet die Steuern auf alkoholische Getränke. Das resultierende Produkt ist als denaturierter Alkohol oder Brennspiritus bekannt und enthält typischerweise etwa 10% Methanol. Methylalkohol ist auch Bestandteil einiger Frostschutzmittelmischungen in Scheibenwischerflüssigkeiten und wird als Lösungsmittel in verschiedenen Farben und Lacken verwendet.
Eine wachsende Anwendung von Methylalkohol erfolgt als Kraftstoff entweder direkt oder bei der Herstellung von Biodiesel. Es wird seit einiger Zeit in reiner Form in erstklassigen Rennmotoren, Drag-Racern und in funkgesteuerten Modellflugzeugen eingesetzt, wird jedoch für eine allgemeinere Verwendung als Alternative zu fossilen Brennstoffen befürwortet. Methanol erzeugt wie fossile Brennstoffe bei der Verbrennung Kohlendioxid, hat aber den Vorteil, dass es kostengünstig aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden kann. Es verbrennt auch sauberer als Kraftstoffe wie Benzin, da es keinen Rauch, Ruß oder große Mengen schädlicher Kohlenwasserstoffverbindungen erzeugt.
In der Methanolwirtschaft wäre diese Verbindung der übliche Kraftstoff, wobei nicht erneuerbare Kraftstoffe nur einen geringen Anteil haben oder überhaupt nicht verwendet werden. Der Nobelpreisträger George Olah ist ein starker Befürworter dieses Weges. Befürworter weisen darauf hin, dass die Herstellung von Methylalkohol relativ billig ist, mit wenig oder keinem Abfall hergestellt werden kann, effizient zu lagern ist und aus anderen Quellen als fossilen Brennstoffen hergestellt werden kann. Während die Umstellung auf eine Wasserstoffwirtschaft erhebliche Änderungen in der Infrastruktur erforderlich machen würde, könnte Methanol relativ leicht schrittweise eingeführt werden, da es während der Umstellung mit fossilen Brennstoffen wie Benzin gemischt werden kann, um Hybridbrennstoffe zu produzieren.
Mögliche Nachteile sind die Tatsache, dass Methylalkohol einige Metalle, insbesondere Aluminium, angreift. Dies würde den Austausch einiger Lagertanks, Rohrleitungen und Motorteile erforderlich machen. Es ist auch giftiger als viele andere häufig verwendete Kraftstoffe, einschließlich Benzin.
Anstatt die Verbindung als Kraftstoff zu verwenden, kann Methanol zur Herstellung von Biodiesel verwendet werden, der in einigen Dieselfahrzeugen ohne teure Änderungen am Motor verbrannt werden kann. Der Methylalkohol wird mit Pflanzenöl zusammen mit Natrium- oder Kaliumhydroxid erhitzt, das als Katalysator wirkt. Dieser Prozess wandelt das Pflanzenöl in kleinere Moleküle um, die sich besser als Brennstoff eignen, und produziert Glycerin als Nebenprodukt.
Toxizität
Der Mensch kann sehr geringe Mengen an Methylalkohol, der in einigen Lebensmitteln in winzigen Mengen vorhanden ist, tolerieren, ohne krank zu werden, da der Körper diese schädliche Chemikalie in gewissem Maße selbst loswerden kann, sie jedoch in größeren Mengen giftig ist . Im Körper wird es in Formaldehyd und Formiate umgewandelt, die für die Zellen schädlich sind. Insbesondere können sie den Sehnerv beeinträchtigen und das Sehen beeinträchtigen. Das Verschlucken eines Drittels einer Flüssigunze (etwa 10 Milliliter) oder weniger kann zur Erblindung führen, und ein oder zwei Flüssigunzen (30 - 60 Milliliter) können tödlich sein. Eine Methanolvergiftung kann gelegentlich durch versehentliches Verschlucken verursacht werden. Ein anderer möglicher Weg ist jedoch das absichtliche Trinken von Brennspiritus als billige Alternative zu alkoholischen Getränken.
Herstellung
Traditionell wurde Methylalkohol durch Vereinigen von Kohlenmonoxid und Wasserstoff und durch Umsetzen von Methan mit Wasserdampf hergestellt. Beide Verfahren werden unter Druck und unter Verwendung von Katalysatoren durchgeführt, und die Rohstoffe stammen gewöhnlich direkt oder indirekt aus fossilen Brennstoffen. Um die Abhängigkeit von diesen Brennstoffen zu verringern, hat die Produktion von Methanol aus Biomasse jedoch erheblich zugenommen. Biomasse kann pflanzliches Material sein, das speziell für diesen Zweck angebaut wird, oder eine Vielzahl von pflanzlichen Abfällen. Es wird in Kohlenmonoxid und Wasserstoff zerlegt, aus denen der Alkohol hergestellt wird.