Qu’est-ce que le méthanol ?
Le méthanol est un alcool de structure très simple.
Il est également connu sous le nom d’alcool méthylique, d’essence de bois ou de carbinol. Il est principalement produit à partir de gaz naturel ou de gaz de charbon par de multiples procédés de production à des températures et des pressions élevées.
Le méthanol a le point d’éclair et le point d’ébullition les plus bas de tous les alcools. Il est classé parmi les substances dangereuses, les alcools de classe 4, et est également très toxique et donc contrôlé par la loi sur le contrôle des substances vénéneuses et délétères. Il doit donc être manipulé avec beaucoup de précautions.
Utilisations du méthanol
Le méthanol est une matière première de base pour les produits chimiques et les peintures. Il est utilisé comme matière première synthétique pour l’acide acétique et le formaldéhyde, ainsi que pour les résines phénoliques et les adhésifs. En outre, le méthanol peut être largement utilisé comme solvant dans toutes les réactions chimiques.
Ces dernières années, son utilisation dans les applications liées à l’énergie a attiré l’attention, et il est utilisé comme matière première pour les additifs pétroliers et le carburant biodiesel, ainsi que comme source d’hydrogène pour les piles à combustible.
Propriétés du méthanol
Le méthanol est un liquide incolore et transparent à l’odeur piquante caractéristique. Son point de fusion est de -97°C et son point d’ébullition de 64,7°C. Il est soluble dans de nombreux solvants, notamment l’eau, l’éthanol, le benzène et l’éther.
Le méthanol est hautement inflammable. Il est également très volatil et explosera si un récipient contenant du méthanol est placé directement au-dessus d’un feu. Les flammes de méthanol sont de couleur bleu clair, mais sont difficiles à voir, surtout à la lumière du jour.
La dose létale minimale estimée chez l’homme en cas d’empoisonnement au méthanol par voie orale est d’environ 0,3-1,0 g/kg. L’empoisonnement au méthanol peut se produire par ingestion délibérée, ingestion accidentelle, inhalation lors de la manipulation et contact cutané avec de grandes quantités. La cécité due à des lésions de la rétine de l’œil est un symptôme connu de l’empoisonnement au méthanol.
Le méthanol a la structure moléculaire la plus simple de tous les alcools. Sa formule spécifique est CH3OH, son poids moléculaire est de 32,04 et sa densité de 0,7918 g/cm3.
Autres informations sur le méthanol
1. Procédés de fabrication du méthanol
Les méthodes industrielles modernes de production de méthanol sont principalement basées sur la production à partir de gaz naturel pour des raisons de coût. Le méthanol est produit par la réaction du monoxyde de carbone (CO) et de l’hydrogène (H2) à 50-100 atm et 240-260 °C en utilisant comme catalyseurs des oxydes composites d’oxyde de cuivre, d’oxyde de zinc et d’alumine. Le monoxyde de carbone peut être produit par oxydation partielle du charbon ou du gaz naturel.
Le méthanol peut également être obtenu par distillation du vinaigre de bois. Il peut également être obtenu par fermentation avec des bactéries productrices de méthanol. Le méthanol peut également être produit en tant que sous-produit. Plus précisément, il est produit par la fermentation de la pectine, qui est un composant majeur des parois cellulaires dans le brassage du vin et d’autres boissons alcoolisées à base de plantes.
2. Réactions au méthanol
La combustion du méthanol produit du dioxyde de carbone et de l’eau. En réaction avec du cuivre chauffé (Cu), le méthanol est oxydé pour donner du formaldéhyde (HCHO).
Cependant, le méthanol est un produit chimique toxique pour le corps humain car son métabolisme produit de grandes quantités d’acide formique (HCHO), qui peut entraîner la cécité et une acidose métabolique. La réaction du méthanol avec le sodium (Na) produit également du méthoxyde de sodium (CH3ONa) et de l’hydrogène (H2).
3. Reformage du carburant avec du méthanol
Le chauffage du méthanol produit un gaz de synthèse composé d’hydrogène et de monoxyde de carbone. La température requise est d’environ 300-400°C et la chaleur résiduelle du moteur peut être utilisée. La réaction de combustion du méthanol est endothermique, de sorte que le contenu énergétique apparent du carburant est augmenté et que le rendement thermique est plus élevé. L’indice d’octane des gaz décomposés est extrêmement élevé et il est possible de réaliser des moteurs ayant un rendement thermique de près de 40 %.
Le méthanol peut également être utilisé comme carburant dans les piles à combustible à hydrogène. Celles-ci ont un meilleur rendement énergétique que les piles à combustible à méthanol direct (DMFC). Toutefois, les piles à combustible à base de platine autres que les SOFC et les MCFC sont empoisonnées par le monoxyde de carbone, qui doit être soigneusement éliminé.