Vedrørende trespritens fortreffelighet

Frykter du å bli oppfattet som en lettvekter når du beveger deg ute i selskapslivet? Drømmer du om å høste anerkjennelse og beundring ved å øse av din kunnskap i sosiale lag? Ta et skritt på veien, og bli litt klokere ved å lese denne artikkelen om metanol.

 

Metanol i solnedgang. Riktignok er dette et glass vann, men det kunne like gjerne vært metanol; stoffene ser helt like ut.
Metanol i solnedgang. Riktignok er dette bare et glass vann, men det kunne like gjerne vært metanol; stoffene ser helt like ut, og har nesten lik brytningsindeks!

Metanol (kjemisk formel: CH3OH) er det samme som tresprit. Metanol er det minste medlemmet av alkoholfamilien, og den mannevonde lillesøsteren til etanol. Disse to må ikke forveksles, for mens etanol er noe som enkelte av oss av og til nyter i lystige lag, er metanol noe man absolutt ikke skal meske seg med; stoffet er fryktelig farlig. Termen tresprit stammer fra tidligere tider, da metanol ble tilvirket ved tørrdestillasjon av tre. Også i fremtiden kan biomasse bli et mulig råstoff for bærekraftig metanolproduksjon, men per i dag fremstilles kjemikaliet hovedsakelig av naturgass, og til en viss grad kull. I Norge produserer Statoils anlegg på Tjeldbergodden omlag 900.000 tonn metanol årlig. I 2013 var den globale etterspørselen drøyt 60 millioner tonn, og i løpet av en tiårsperiode forventes dette å øke til over 100 millioner tonn. Hva er det som gjør denne kjemiske forbindelsen så ettertraktet?

Metanol er forholdsvis enkelt å produsere fra en billig og lett tilgjengelig råvare. I USA ser metanolindustrien ut til å få en ny vår. Stengte fabrikker starter opp igjen sin produksjon, samtidig som nye metanolanlegg popper opp som paddehatter. Denne utviklingen skyldes i hovedsak to forhold. For det første ser etterspørselen etter metanol ut til å øke voldsomt i Kina i årene som kommer. Kinas tørst etter metanol kommer av at landet skriker etter et råmateriale til olefiner (alkener), som er plastråstoff. En forholdsvis nymotens teknologi gjør det mulig å omdanne metanol til nettopp slike olefiner. Prosessen kalles MTO (methanol-to-olefins), og er faktisk ikke så rent lite norsk. På 1990-tallet ledet Norsk Hydro an i utviklingen av denne teknologien, som hittil har blitt ansett som “en nisjeprosess”,  men som altså kan bidra til å redde kineserne fra metanoltørstedøden. Den andre årsaken til at metanolindustrien synes å gå en lys fremtid i møte, er skifergassrevolusjonen, som har ført til en dramatisk reduksjon i prisen på naturgass i USA. Ny teknologi har gjort det lønnsomt å utvinne og prosessere gassforekomster som tidligere har blitt vurdert som utilgjengelig. For noen år siden trodde man at USA måtte importere naturgass i stor skala post-2020, men nå forventes det i stedet at USA vil bli eksportør av gass. Det estimeres at om lag halvparten av landets naturgassproduksjon vil komme fra skifergass i 2035. Denne utviklingen har ført til at kinesiske investorer spiller en ikke så helt liten rolle i revitaliseringen av den amerikanske metanolindustri, med forventninger om eksport tilbake til Kina.

Skifergassproduksjonen er ikke ukontroversiell. Som med alle andre fossile ressurser vil bruk av skifergass medføre utslipp av CO2, men i tillegg følger det med en hel rekke andre bekymringer i forhold til utvinning av naturgass fra konvensjonelle kilder. Metoden som brukes i produksjonen av skifergass kalles fracking. Denne teknikken innebærer å pumpe en blanding som består av vann, kjemikalier og sand inn i brønnen under høyt trykk. Dette fører til sprekkdannelse i skiferen som gassen kan sive ut gjennom. Fracking innebærer en risiko for at kjemikalier skal sive ut i grunnvannet, og dermed utsette befolkningen for giftige stoffer. Videre hevdes det at produksjonsmetoden forårsaker betydelige lekkasjer av drivhusgassen metan ut til atmosfæren. Det rettes dessuten kritikk mot det høye vannforbruket i prosesseringen. Når gassfeltene ligger i karrige områder som gjennomgår hyppige tørkeperioder, vil en omfattende utvinning av skifergass kunne føre til en ekstrabelastning på allerede hardt pressede vannressurser. På grunn av alle bekymringene forbundet med produksjonsmetoden har man i Europa regulert fracking i varierende grad, og enkelte land har innført forbud til tross for at de har påvist skifergassressurser innenfor rikets grenser.

Metanol er en veldig fleksibel forbindelse i den forstand at stoffet har mange anvendelsesområder innen den petrokjemiske industri. Vi har allerede sett at stoffet kan brukes til produksjon av olefiner, som er utgangsmaterialet for plastproduksjon. Metanol er et energirikt molekyl. Dette utnytter man når stoffet anvendes som drivstoff og energibærer. Metanol har et oktantall på 114, og forbindelsen kan brukes direkte som drivstoff i modifiserte bilmotorer, eller som tilsetningsstoff i bensin. I henhold til direktiv 2009/30/EC er det tillatt å blande inn 3% metanol i bensin i Europa. USA er noe mer tilbakeholdne, trolig for å verne om sin store maisbaserte etanolindustri. Vi skal huske på at etanol og metanol er nære slektninger; begge er alkoholer, og de to stoffene har mange av de samme anvendelsene. Metanol kan også risikere å ende opp i dieseltanken, men da må forbindelsen først konverteres til dimetyleter, DME. Alternativt kan metanol brukes til produksjon av biodiesel. (Les mer om hvordan man lager biodiesel fra alger.)

Henger du fortsatt med? Jeg kunne ramse opp mange flere anvendelser, synteseruter, etc., men frykter da at innholdet blir i overkant teknisk for den jevne vagavigi-leser. Jeg oppfordrer heller den interesserte til å klikke seg inn på noen av linkene i denne artikkelen. Jeg tror uansett at du nå burde ha tilstrekkelig kunnskap til å kunne forbløffe dine bekjentskaper ved neste sammenkomst. Og det var jo hele poenget. Tross alt.

 

[thumbs-rating-buttons]

Alger – det gusjegrønne gull

Alger er ikke noe vi folk flest nødvendigvis liker, med mindre man er supermat-entusiast. For mye alger i vannet kan forpeste innsjøer, drepe fisk, forgifte sjømat. Likevel har jeg tenkt å slå et slag for denne grønne materie som kan vise seg å spille en viktig rolle i utviklingen av et nytt, miljøvennlig biodrivstoff.

Alger er rikt på oljer, såkalte triglyserider, som er utgangsmaterialet for biodiesel. Det å produsere biodiesel av triglyserider er en forholdsvis smal sak for den durkdrevne kjemiker. Man trenger bare å blande oljen med passende mengder alkohol og lut, og la det putre ved riktig temperatur. Et problem ved denne fremstillingsmetoden er imidlertid at det dannes store mengder av biproduktet glyserol. Glyserol er ikke skummelt i seg selv, men markedet for dette stoffet er begrenset, og man får rett og slett ikke solgt det for en anstendig penge. Det forskes på nye teknologier som enkelt og effektivt kan omdanne glyserol til verdifulle kjemikalier eller anvendelige mellomprodukt, men så langt har det ikke vært noe gjennombrudd.

Nå melder imidlertid NY Times at amerikanerne funnet en ny metode for drivstoffproduksjon fra alger. Metoden skiller seg fundamentalt fra den som er beskrevet ovenfor, og ikke minst er det interessant å lese hvordan de har tenkt å få fart på algeveksten. De blander nemlig kloakk inn i bassenget sammen med algene. Hvor mange ganger har vi ikke fått høre at vi må kutte ut fosfater i vaskemidlene, fordi det kan føre til algeoppblomstring (dessuten har verden begrensede fosforreserver, men det er en annen sak)? I denne prosessen skjer akkurat dette. Kloakk er rikt på deilige næringssalter som algene kan fråtse i, blant annet fosfater og nitrater. Algene blir deretter utsatt for ugjestmilde prosessbetingelser: nærmere 300 °C og drøyt 200 bar trykk. Dette er nok til å bryte ned strukturen av den biologiske massen, og det resulterende produktet blir en slags bio-olje. Problemet med slike oljer er at de inneholder en del forurensninger. Vi skal huske på at planter består av en god del nitrogen, svovel, metaller, og disse vil jo ikke forsvinne, men bli værende i væskefasen. Derfor må bio-oljen videre raffineres, og dette kan gjøres i en standard raffineriprosess som kalles hydrotreating. Det ferdige produktet er en diesel som visstnok oppfyller alle kvalitetsakrav.

I utgangspunktet liker jeg konseptet. Smarte prosesser og integrerte løsninger som utfører flere viktige oppgaver på en gang: kloakkrensing, gjødselproduksjon og biodrivstoffremstilling. Det reneste Kinder-egget, med andre ord. Likevel er jeg ikke ubetinget optimist. Noe skurrer. Kan det være den lille detaljen med hydrogenbehandling av oljen? Skal oljen transporteres til et raffineri for og oppgraderes der? I så fall må logistikken på plass. Eller hva med CO₂, en viktig  del av fotosyntesen. Skal dette tilføres prosessen? Hvem skal i så fall være leverandør? Hva med krav til lokalsering av et slikt anlegg? I nærhet av kommunalt renseanlegg, men samtidig nærhet til annen industri for å kunne benytte seg av spillvarme, CO₂ osv. Alt i alt er det litt for mye som skal klaffe til at jeg erklærer dette som en ubetinget suksess. Men for all del.

 

[thumbs-rating-buttons]