Als het werkt: methaan en methanol

In dit artikel:

De afgelopen tijd ligt methaan en methanol vaker in het nieuws, maar het zijn twee verschillende stoffen met een familiaire chemische relatie: beide bevatten alleen koolstof en waterstof en behoren tot de organische chemie. Methaan (CH4) is een gas en het belangrijkste bestanddeel van aardgas; het ontstaat vooral uit in zuurstofarme omstandigheden rottende plantenresten (vandaar ook de naam moerasgas). Chemisch is het het eenvoudigste lid van de alkaanfamilie: één koolstofatoom gebonden aan vier waterstofatomen. Alkanen met meer koolstofatomen (ethaan, propaan, butaan, enz.) leveren bij verbranding relatief meer CO2 omdat er meer koolstof aanwezig is — daarom wordt methaan, verbrand gezien, als schoner dan steenkool.

Tegelijkertijd is onverbrand methaan een krachtig broeikasgas, veel schadelijker per kilogram dan CO2. Daarom is het belangrijk lekverlies tijdens winning en transport te voorkomen. Als methaan toch vrijkomt (bijvoorbeeld bij overdruk), wordt het vaak gecontroleerd verbrand (flare) zodat het als CO2 in de atmosfeer komt, wat minder opwarmend is dan onverbrande methaanemissie. Methaan wordt in grote hoeveelheden gewonnen en vervoerd via pijpleidingen of als LNG (vloeibaar aardgas) in tankers; LNG wordt ook als scheepsbrandstof gebruikt en geldt, naast hernieuwbare energiebronnen, als relatief schone optie.

Methanol (CH3OH) is daarentegen bij kamertemperatuur een vloeistof en behoort tot de alcoholen: één waterstof in het methaanmolecuul is vervangen door een OH-groep. Methanol lijkt dus structureel op methaan, net zoals ethanol verwant is aan ethaan. Methanol is giftig — consumptie kan leiden tot blindheid en de dood — en wordt daarom toegevoegd aan huishoudspiritus om misbruik te voorkomen. Net als ethanol is methanol goed brandbaar en kan het als brandstof dienen. Het onderscheidende kenmerk in de huidige discussie is dat methanol zowel uit aardgas kan worden geproduceerd als synthetisch kan ontstaan uit CO2 en water (of CO2 plus waterstof). Die synthetische routes maken het mogelijk om methanol productie en gebruik CO2-neutraal te organiseren, waardoor het aantrekkelijk is als onderdeel van een koolstofarme energietransitie.

Kort: methaan is een energiebron en krachtig broeikasgas in gasvorm; methanol is een giftige, vloeibare alcohol die als brandstof gebruikt kan worden en dankzij synthetische productie een rol kan spelen in CO2-neutrale energieketens.