Co to jest metanol?

Metanol jest najprostszym związkiem alkoholowym, składającym się z jednego atomu węgla i trzech atomów wodoru ułożonych jako grupa metylowa (CH3), która jest połączona z tlenem i atomem wodoru w grupie hydroksylowej (OH), dając wzór chemiczny CH ₃ O. Może być określany jako alkohol metylowy, alkohol drzewny lub przestarzały termin karbinol. Związek różni się od etanolu - rodzaju alkoholu występującego w piwie, winach i napojach spirytusowych - i jest toksyczny. Jest to bezbarwna, bez smaku, łatwopalna ciecz, która jest dość lotna i ma delikatny zapach. Metanol jest wykorzystywany w wielu procesach przemysłowych, w niektórych rodzajach środków zapobiegających zamarzaniu, jako paliwo oraz w produkcji biodiesla.

Używa

Związek ten jest szeroko stosowany jako surowiec w produkcji innych chemikaliów, zwłaszcza formaldehydu, który z kolei jest wykorzystywany w produkcji tworzyw sztucznych. Jest dodawany do etanolu przeznaczonego do czyszczenia przemysłowego lub domowego, w przeciwieństwie do picia, aby nie nadawał się do picia. Pozwala to uniknąć podatków od napojów alkoholowych. Powstały produkt jest znany jako denaturowany alkohol lub spirytus metylowany i zazwyczaj zawiera około 10% metanolu. Alkohol metylowy jest również składnikiem niektórych mieszanin niezamarzających, w płynie do wycieraczek i jest stosowany jako rozpuszczalnik w różnych farbach i lakierach.

Rosnące zastosowanie alkoholu metylowego ma miejsce jako paliwo, bezpośrednio lub w produkcji biodiesla. Przez pewien czas był używany w czystej postaci w najwyższej klasy silnikach wyścigowych, samochodach wyścigowych i samolotach sterowanych radiowo, ale jest zalecany jako realna alternatywa dla paliw kopalnych do bardziej ogólnego zastosowania. Podobnie jak paliwa kopalne, metanol wytwarza dwutlenek węgla podczas spalania, ale ma tę zaletę, że można go tanio wytwarzać ze źródeł odnawialnych. Spala również bardziej czysto niż paliwa, takie jak benzyna, ponieważ nie wytwarza dymu, sadzy ani dużych ilości szkodliwych związków węglowodorowych.

W gospodarce metanolem ten związek byłby paliwem powszechnym, przy czym paliwa nieodnawialne miałyby niewielki udział lub nie byłyby wcale używane. Zdobywca Nagrody Nobla, chemik George Olah, jest silnym zwolennikiem tej ścieżki. Zwolennicy podkreślają, że alkohol metylowy jest stosunkowo tani w produkcji, może być wytwarzany z niewielką ilością odpadów lub bez odpadów, jest wydajny w magazynowaniu i może być wytwarzany ze źródeł innych niż paliwa kopalne. Ponadto, chociaż przejście na gospodarkę wodorową wymagałoby poważnych zmian w infrastrukturze, metanol mógłby być wprowadzany stosunkowo łatwo, ponieważ można go mieszać z paliwami kopalnymi, takimi jak benzyna, aby wytwarzać paliwa hybrydowe podczas zmiany.

Potencjalne wady obejmują fakt, że alkohol metylowy powoduje korozję niektórych metali, zwłaszcza glinu. Wymagałoby to wymiany niektórych zbiorników magazynowych, rurociągów i części silnika. Jest również bardziej toksyczny niż wiele innych powszechnie używanych paliw, w tym benzyny.

Zamiast wykorzystywać ten związek jako paliwo samo w sobie, metanol może być wykorzystywany do produkcji biodiesla, który może być spalany w niektórych pojazdach z silnikiem Diesla bez kosztownych modyfikacji silnika. Alkohol metylowy ogrzewa się olejem roślinnym wraz z wodorotlenkiem sodu lub potasu, który działa jak katalizator. Proces ten zamienia olej roślinny w mniejsze cząsteczki, które są bardziej odpowiednie jako paliwo, i wytwarza glicerol jako produkt uboczny.

Toksyczność

Ludzie mogą tolerować bardzo małe ilości alkoholu metylowego - który w rzeczywistości występuje w niewielkich ilościach w niektórych pokarmach - bez zachorowania, ponieważ ciało jest w stanie pozbyć się tej szkodliwej substancji chemicznej do pewnego stopnia, ale w większych ilościach jest toksyczny . W organizmie jest przekształcany w formaldehyd i mrówczany, które uszkadzają komórki. W szczególności mogą wpływać na nerw wzrokowy i zakłócać widzenie. Połknięcie jednej trzeciej uncji płynu (około 10 mililitrów) lub mniej może spowodować ślepotę, a jedna lub dwie uncje płynu (30–60 mililitrów) mogą okazać się śmiertelne. Zatrucie metanolem może czasami wynikać z przypadkowego połknięcia, ale inną możliwą drogą jest celowe picie spirytusu metylowanego jako taniej alternatywy dla napojów alkoholowych.

Produkcja

Tradycyjnie alkohol metylowy wytwarzany jest przez połączenie tlenku węgla i wodoru oraz reakcję metanu z parą wodną. Oba procesy są przeprowadzane pod ciśnieniem i przy użyciu katalizatorów, a zwykle surowce pochodzą bezpośrednio lub pośrednio z paliw kopalnych. Aby jednak zmniejszyć zależność od tych paliw, produkcja metanolu z biomasy znacznie wzrosła. Biomasa może być materiałem roślinnym uprawianym specjalnie do tego celu lub różnorodnymi materiałami odpadowymi pochodzenia roślinnego. Jest on rozkładany na tlenek węgla i wodór, które są następnie wykorzystywane do produkcji alkoholu.