Methanol ist die einfachste Alkoholverbindung, bestehend aus einem Kohlenstoffatom und drei Wasserstoffatomen, die als Methylgruppe (CH3) angeordnet sind, die mit einem Sauerstoff- und einem Wasserstoffatom in einer Hydroxylgruppe (OH) verbunden ist, was die chemische Formel CH3OH ergibt. Es kann als Methylalkohol, Holzalkohol oder mit dem veralteten Begriff Carbinol bezeichnet werden. Die Verbindung unterscheidet sich von Ethanol – der Art von Alkohol, die in Bieren, Weinen und Spirituosen enthalten ist – und ist giftig. Es ist eine farblose, geschmacklose, brennbare Flüssigkeit, die ziemlich flüchtig ist und einen leichten Geruch hat. Methanol wird in vielen industriellen Prozessen, in einigen Frostschutzmitteln, als Kraftstoff und bei der Herstellung von Biodiesel verwendet.
Verwendung
Die Verbindung wird häufig als Rohstoff bei der Herstellung anderer Chemikalien verwendet, insbesondere Formaldehyd, das wiederum bei der Herstellung von Kunststoffen verwendet wird. Im Gegensatz zum Trinken wird es Ethanol zugesetzt, das für industrielle oder Haushaltsreinigungszwecke bestimmt ist, um es ungenießbar zu machen. Dadurch entfallen die Steuern auf alkoholische Getränke. Das resultierende Produkt ist als Brennspiritus oder Brennspiritus bekannt und enthält typischerweise etwa 10 % Methanol. Methylalkohol ist auch Bestandteil einiger Frostschutzmittelmischungen, in Scheibenwischerflüssigkeit und wird als Lösungsmittel in verschiedenen Farben und Lacken verwendet.
Eine zunehmende Anwendung von Methylalkohol ist als Kraftstoff, entweder direkt oder bei der Herstellung von Biodiesel. Es wird seit einiger Zeit in reiner Form in Spitzenrennmotoren, Dragracern und in ferngesteuerten Modellflugzeugen verwendet, wird jedoch als praktikable Alternative zu fossilen Brennstoffen für eine allgemeinere Verwendung befürwortet. Methanol entsteht 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 weder Rauch, Ruß noch große Mengen schädlicher Kohlenwasserstoffverbindungen erzeugt.
In der Methanolwirtschaft wäre diese Verbindung der gängige Kraftstoff, wobei nicht erneuerbare Kraftstoffe einen Minderheitsanteil hätten oder gar nicht verwendet würden. Der mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Chemiker George Olah ist ein starker Befürworter dieses Weges. Befürworter weisen darauf hin, dass Methylalkohol relativ billig herzustellen ist, mit wenig oder keinem Abfall hergestellt werden kann, effizient zu lagern ist und aus anderen Quellen als fossilen Brennstoffen hergestellt werden kann. Auch wenn die Umstellung auf eine Wasserstoffwirtschaft große Veränderungen in der Infrastruktur erfordern würde, könnte Methanol relativ einfach eingeführt werden, da es mit fossilen Brennstoffen wie Benzin gemischt werden kann, um während der Umstellung Hybridkraftstoffe herzustellen.
Zu den möglichen Nachteilen gehört die Tatsache, dass Methylalkohol gegenüber einigen Metallen, insbesondere Aluminium, korrosiv ist. Dies würde den Austausch einiger Lagertanks, Rohrleitungen und Motorenteile erforderlich machen. Es ist auch giftiger als viele andere häufig verwendete Kraftstoffe, einschließlich Benzin.
Anstatt die Verbindung als Kraftstoff zu verwenden, kann aus Methanol Biodiesel hergestellt werden, der in einigen Dieselfahrzeugen ohne teure Modifikationen am Motor verbrannt werden kann. Der Methylalkohol wird mit Pflanzenöl erhitzt, zusammen mit Natrium- oder Kaliumhydroxid, das als Katalysator wirkt. Dieser Prozess wandelt das Pflanzenöl in kleinere Moleküle um, die besser als Kraftstoff geeignet sind, und produziert Glycerin als Nebenprodukt.
Toxizität
Der Mensch kann sehr kleine Mengen Methylalkohol – der in manchen Lebensmitteln sogar in winzigen Mengen vorhanden ist – vertragen, ohne zu erkranken, da der Körper diese schädliche Chemikalie teilweise selbst loswerden kann, in größeren Mengen jedoch giftig ist . Im Körper wird es in Formaldehyd und Formiate umgewandelt, die zellschädigend sind. Insbesondere können sie den Sehnerv beeinträchtigen und das Sehvermögen beeinträchtigen. Das Schlucken von einem Drittel einer Flüssigunze (etwa 10 Milliliter) oder weniger kann zur Erblindung führen, und ein oder zwei Flüssigunzen (30 – 60 Milliliter) können tödlich sein. Durch versehentliches Verschlucken kann es gelegentlich zu einer Methanolvergiftung kommen, aber ein anderer möglicher Weg ist das absichtliche Trinken von Brennspiritus als billige Alternative zu alkoholischen Getränken.
Herstellung
Traditionell wird Methylalkohol durch die Kombination von Kohlenmonoxid und Wasserstoff und durch die Reaktion von Methan mit Wasserdampf hergestellt. Beide Prozesse werden unter Druck und unter Verwendung von Katalysatoren durchgeführt, und in der Regel stammen die Rohstoffe direkt oder indirekt aus fossilen Brennstoffen. Um die Abhängigkeit von diesen Kraftstoffen zu verringern, wurde jedoch die Produktion von Methanol aus Biomasse deutlich ausgeweitet. Biomasse kann speziell für diesen Zweck angebautes pflanzliches Material oder eine Vielzahl von pflanzlichen Abfallstoffen sein. Es wird in Kohlenmonoxid und Wasserstoff zerlegt, aus dem dann der Alkohol hergestellt wird.