LITE KEMI OM METANOL/DME

Förbränningsmotorn bli kvar länge än även om elbilen kommer stort. Alkohol/eter är starka kandidater att som framtida förnybara drivmedel ersätta bensin/diesel. De innehåller endast tre grundämnen, kol (C), väte (H), och syre (O), som kan recirkuleras i det oändliga via koldioxid och vatten med insats av all förnybar primärenergis moder sol, tyglad på ett eller annat sätt.

Metanol (CH₃OH) är den enklaste alkoholen med bara en kolatom i molekylen. Metanol brinner rent utan sot och utan det av sot sekundärt bildade partikelstoff som är så farligt för lungorna. Man slipper även andra skadliga föroreningar som fossilbränslenas avgaser innehåller. Problemet med bildning av formaldehyd vid kallstart av metanolmotor är löst med högeffektiva ljuddämpare, som tar bort formaldehyden genom katalytisk oxidation. Metanol har väsentligt högre oktanhalt än bensin. Kokpunkt (+65°C) och fryspunkt (-98°C) gör den lämplig överallt i världen. Den är giftig för människan liksom så många andra drivmedel men harmlös vid spill på mark (mat för mikrober) och i vatten (blandas och bryts ner). Metanolbrand kan alltså släckas med vatten.

Metanol har halva bensinens energiinnehåll. Det beror på att den tunga syreatomen i molekylen väger lika mycket som kolatomen och de fyra väteatomerna tillsamman. Den har den stora fördelen som sällan nämns, att metanol behöver så mycket mindre luft till förbränning. Därför är metanolmotorns NOx-värden suveränt låga. I Kina har man kommit långt med metanoloptimerade motorer och räknar i praktiken inte längre med faktorn två i metanolbilens högre literförbrukning utan bara 1,6.

Metanol är aggressiv mot lättmetall och vissa plaster. Befintlig fordonsflotta och infrastruktur kan dock lätt modifieras: Man vet exakt vilka detaljer i bränslesystemet som behöver bytas till metanolkompatibla material.

Global metanolproduktion beräknas i år nå 75 miljoner ton och fortsätter växa exponentiellt med ca 12%, vilket innebär en dubbling på 70/12 ≈ 6år. Ungefär hälften går till kemisk industri (färg, plast, läkemedel med mera). Andra hälften går till transportsektorn.

DimetyleterDME (CH₃OCH₃) är den enklaste etern

DME har visserligen två kolatomer i molekylen, men de binder inte till varandra utan till den gemensamma syreatomen. Det är de långa kolvätekedjornas bindningar kol-till-kol i bensin/diesel som ger upphov till hälsofarliga luftföroreningar från dagens trafik.

DME fick praktisk användning först efter Montreal-protokollets ratificering 1987. Då förbjöds klorfluorkarboner CFC. De orsakade det så kallade ozon-hålet. Som drivgas och ersättare för CFC i sprayflaskor visade sig DME vara fullkomligt harmlös för miljön överhuvudtaget. Snart upptäckte man att DME kompressionständer och är ett ypperligt dieselbränsle med ett cetantal 10 à 15 enheter högre än fossildiesel.

DME produceras vanligen av metanol. Två molekyler metanol ger en molekyl DME plus en molekyl vatten (2CH₃OH--> CH₃OCH₃+H₂O). DME har alltså samma stora råvarubas som metanol och global produktion ökar nu i samma takt för båda med ungefär dubbling på sex år.

Volvo är världsledande på DME-diesel. Redan på Leif Johanssons tid som vd tog Volvo fram sju prototyper som gick på lika många olika förnybara, klimatneutrala drivmedel. DME fick högst betyg av alla. En DME-anpassad Volvo D13, världens vanligaste diesel över 10 liter, introduceras nu i Kalifornien. ”Hönan och ägget”-problemet att infrastruktur saknas löser Volvo genom samarbete med OberonFuels, som tagit fram småskalig teknik att lokalt göra DME av metan+koldioxid i rå biogas. Safeway, en logistikfirma satsar på Volvo-lastbilarna och klarar de lokala routerna med att tanka på Oberon-macken och kan därmed skylta med klimatneutral transport.

J-G Hemming  (Källor: Methanol Policy Forum; Volvo pressrelease)