Metanolekonomin är en hypotetisk framtidens energiekonomi där fossila bränslen kommer att ersättas med metanol . Denna ekonomi är ett alternativ till befintliga modeller av väte och etanol ( Biobränslen ). År 2005 publicerade Nobelpristagaren George Andrew Olah sin bok Oil and Gas: The Methanol Economy" där han diskuterade chanserna och möjligheterna med en ekonomi av metanol . I boken ger han argument mot vätemodellen och skisserar möjligheten att syntetisera metanol från koldioxid (CO 2 ) eller metan .
Metanol (metylalkohol, träalkohol, karbinol, metylhydrat, metylhydroxid) - CH 3 OH, den enklaste envärda alkoholen , en färglös giftig vätska.
Bildar explosiva blandningar med luft ( flampunkt 11 °C). Metanol är ett neurovaskulärt gift som kan hållas kvar i människokroppen under lång tid.
Fram till 1960-talet syntetiserades metanol endast på en zink-kromkatalysator vid en temperatur på 300–400 °C och ett tryck på 25–40 MPa (= 250–400 bar = 254,9–407,9 kgf/cm²). Därefter syntesen av metanol på kopparhaltiga katalysatorer (koppar-zink-aluminium-krom, koppar-zink-aluminium eller andra) vid 200–300 ° C och ett tryck på 4–15 MPa (= 40–150 bar = 40,79–153 kgf / cm²) blev utbredd.
Innan den industriella utvecklingen av den katalytiska metoden för att erhålla metanol erhölls genom torrdestillation av trä (därav dess namn "träsprit"). För närvarande är denna metod av underordnad betydelse.
Det finns också kända system för användning av oljeraffineringsavfall, kokskol för detta ändamål.
Idag syntetiseras metanol främst från naturgas . Helst skulle denna process kunna använda koldioxid från atmosfären och förnybar energi . Produktionen av metanol kommer alltså att ingå i ett neutralt kretslopp, där det kommer att vara möjligt att ta upp koldioxid från atmosfären med hjälp av lämpliga bärare, från vilka denna gas sedan kan erhållas i koncentrerad form. Kaliumhydroxid och kalciumkarbonat föreslås som möjliga men inte idealiska ämnen (på grund av den kostsamma utvinningen av koldioxid från dem). Tydligen borde förbättrade material (etanolaminer) utvecklas för detta. På grund av den låga koncentrationen av koldioxid i atmosfären är denna metod den dyraste idag.
Som ett alternativ kan avgaser från värmekraftverk (15 % CO 2 koncentration ) användas. Denna metod kan användas så länge fossila bränslen används i värmekraftverk .
Industriell odling och bioteknisk omvandling av marint växtplankton anses vara ett av de mest lovande områdena inom biobränsleproduktion. [ett]
I början av 1980-talet utvecklade ett antal europeiska länder gemensamt ett projekt fokuserat på att skapa industrisystem med användning av kustökenregioner . Genomförandet av detta projekt förhindrades av den globala nedgången i oljepriserna .
Den primära produktionen av biomassa sker genom att växtplankton odlas i konstgjorda reservoarer som skapats vid kusten.
Sekundära processer är metanjäsning av biomassa och efterföljande hydroxylering av metan till metanol.
De främsta anledningarna till att använda mikroskopiska alger är följande:
Ur synvinkel att erhålla energi har detta biosystem betydande ekonomiska fördelar jämfört med andra metoder för att omvandla solenergi .
Metanol kan användas både i klassiska förbränningsmotorer och i speciella bränsleceller för att generera el. På så sätt kan en smidig övergång till ekologisk energianvändning säkerställas.
Det föreslås att metanol används som (i) ett bekvämt energilager, (ii) ett lätt transporterbart och användbart bränsle, inklusive bränslecellstillämpningar, och (iii) som ett substitut för syntetiska kolväten och deras produkter, inklusive polymerer och enkla proteiner ( Kan användas som mat för djur och/eller personer). Källan till koldioxid kommer så småningom att vara luft, som tillhör alla, medan den energi som behövs kommer från alternativa källor, inklusive kärnenergi.
George A. Olah
Beyond Oil and Gas: The Metanol Economy , S. 170
När man använder metanol som bränsle , bör det noteras att den volymetriska och massenergiförbrukningen ( värmevärdet) för metanol är 40-50% mindre än bensin, men värmeeffekten av alkohol-luft och bensin luft-bränsleblandningar under deras förbränning i motorn skiljer sig något av det skälet att det höga värdet av förångningsvärme av metanol förbättrar fyllningen av motorcylindrarna och minskar dess värmedensitet, vilket leder till en ökning av fullständigheten av förbränningen av alkohol-luftblandningen. Som ett resultat ökar ökningen av motoreffekten med 10-15%. Metanol har högre oktantal och kompressionsförhållande i motorn än bensin. [2]
Fördelar med metanol framför väte:
Fördelar jämfört med etanol