Wat is methanol?
Methanol is de eenvoudigste alcoholverbinding, bestaande uit één koolstofatoom en drie waterstofatomen gerangschikt als een methylgroep (CH3), die is verbonden met een zuurstof en een waterstofatoom in een hydroxylgroep (OH), waardoor de chemische formule CH3 wordt verkregen OH. Dit kan methylalcohol, houtalcohol of de verouderde term carbinol worden genoemd. De verbinding verschilt van ethanol - het type alcohol dat wordt aangetroffen in bier, wijn en sterke drank - en is giftig. Het is een kleurloze, smaakloze, brandbare vloeistof die vrij vluchtig is en een lichte geur heeft. Methanol wordt in veel industriële processen, in sommige soorten antivries, als brandstof en bij de productie van biodiesel gebruikt.
Toepassingen
De verbinding wordt veel gebruikt als grondstof bij de productie van andere chemicaliën, met name formaldehyde, dat op zijn beurt wordt gebruikt bij de productie van kunststoffen. Het wordt toegevoegd aan ethanol bedoeld voor industriële of huishoudelijke reinigingsdoeleinden, in tegenstelling tot drinken, om het ondrinkbaar te maken. Hiermee worden de belastingen op alcoholische dranken vermeden. Het resulterende product staat bekend als gedenatureerde alcohol of gemethyleerde spiritus en bevat typisch ongeveer 10% methanol. Methylalcohol is ook een ingrediënt in sommige antivriesmengsels, in ruitenwisservloeistof, en wordt gebruikt als oplosmiddel in verschillende verven en vernissen.
Een groeiende toepassing van methylalcohol is als brandstof, hetzij direct, hetzij bij de productie van biodiesel. Het wordt al enige tijd in pure vorm gebruikt in top-end racemotoren, drag-racers en in radiogestuurde modelvliegtuigen, maar het wordt aanbevolen als een levensvatbaar alternatief voor fossiele brandstoffen voor meer algemeen gebruik. Net als fossiele brandstoffen produceert methanol koolstofdioxide tijdens de verbranding, maar heeft het voordeel dat het goedkoop kan worden vervaardigd uit hernieuwbare bronnen. Het brandt ook schoner dan brandstoffen zoals benzine, omdat het geen rook, roet of grote hoeveelheden schadelijke koolwaterstofverbindingen produceert.
In de methanoleconomie zou deze verbinding de gewone brandstof zijn, waarbij niet-hernieuwbare brandstoffen een minderheidsaandeel hebben of helemaal niet worden gebruikt. De Nobelprijswinnende chemicus George Olah is een groot voorstander van dit pad. Voorstanders wijzen erop dat methylalcohol relatief goedkoop is om te produceren, met weinig of geen afval kan worden geproduceerd, efficiënt kan worden opgeslagen en van andere bronnen dan fossiele brandstoffen kan worden gemaakt. Hoewel de conversie naar een waterstofeconomie grote veranderingen in de infrastructuur zou vereisen, zou methanol ook relatief eenvoudig kunnen worden ingevoerd, omdat het kan worden gemengd met fossiele brandstoffen zoals benzine om hybride brandstoffen te produceren tijdens de overgang.
Mogelijke nadelen zijn onder meer het feit dat methylalcohol corrosief is voor sommige metalen, met name aluminium. Dit zou het noodzakelijk maken om enkele opslagtanks, pijpleidingen en motoronderdelen te vervangen. Het is ook giftiger dan veel andere veelgebruikte brandstoffen, waaronder benzine.
In plaats van de verbinding als brandstof op zichzelf te gebruiken, kan methanol worden gebruikt om biodiesel te produceren, die in sommige dieselvoertuigen kan worden verbrand zonder dure aanpassingen aan de motor. De methylalcohol wordt verwarmd met plantaardige olie, samen met natrium- of kaliumhydroxide, dat als katalysator werkt. Dit proces verandert de plantaardige olie in kleinere moleculen die geschikter zijn als brandstof en produceert glycerol als bijproduct.
toxiciteit
Mensen kunnen zeer kleine hoeveelheden methylalcohol verdragen - die in sommige voedingsmiddelen in kleine hoeveelheden aanwezig is - zonder ziek te worden, omdat het lichaam zich tot op zekere hoogte van deze schadelijke chemische stof kan ontdoen, maar in grotere hoeveelheden is het giftig . In het lichaam wordt het omgezet in formaldehyde en formaten, die schadelijk zijn voor cellen. Ze kunnen met name de oogzenuw beïnvloeden en het gezichtsvermogen verstoren. Het doorslikken van een derde van een ounce (ongeveer 10 milliliter) of minder kan blindheid veroorzaken en een of twee ounce (30 - 60 milliliter) kan fataal zijn. Methanolvergiftiging kan soms het gevolg zijn van onopzettelijk slikken, maar een andere mogelijke route is het opzettelijk drinken van spiritus als een goedkoop alternatief voor alcoholische dranken.
Vervaardiging
Traditioneel wordt methylalcohol geproduceerd door het combineren van koolmonoxide en waterstof en door methaan te laten reageren met stoom. Beide processen worden uitgevoerd onder druk en met behulp van katalysatoren, en meestal zijn de grondstoffen direct of indirect afkomstig van fossiele brandstoffen. Om de afhankelijkheid van deze brandstoffen te verminderen, is de productie van methanol uit biomassa echter aanzienlijk uitgebreid. Biomassa kan plantaardig materiaal zijn dat speciaal voor dit doel wordt geteeld of een verscheidenheid aan plantaardig afvalmateriaal. Het wordt afgebroken tot koolmonoxide en waterstof, dat vervolgens wordt gebruikt om de alcohol te produceren.