O metanol pode ser usado como substituto ou aditivo de combustível, seja em células de combustível ou via combustão [2], como matéria-prima na produção de produtos químicos de base (por exemplo, formaldeído) e combustíveis líquidos (por exemplo, gasolina, éteres de oximetileno, jetfuel) [ 6,7,8], e também como solvente. O combustível metanol atraiu recentemente um interesse significativo, especialmente na China, onde o consumo de metanol para aplicações térmicas (por exemplo, caldeiras, fornos, fogões de cozinha) e na seção de transporte totalizou 5,7 Mton / ano (2019) [9].
A atual capacidade global de produção de metanol é de 164 Mton/ano (2021), com um aumento anual de 10% projetado para a próxima década [10]. Tradicionalmente, a síntese de metanol é alimentada por gás de síntese de origem fóssil, que vem da reforma a vapor do gás natural ou da gaseificação do carvão [11]. No entanto, a produção sustentável de gás de síntese vem ganhando importância, a partir de eletricidade renovável e CO2 capturado, e também de biomassa. Na figura [acima], é apresentado um esquema que mostra a posição intermediária do metanol na conversão de gás de síntese de base fóssil ou sustentável em produtos químicos e combustíveis de valor acrescentado, bem como para aplicações de uso final de metanol.
Fonte: B. L. O. Campos, ; K. John; P. Beeskow; K. H. Delgado; S. Pitter; N. Dahmen; J. Sauer. A Detailed Process and Techno-Economic Analysis of Methanol Synthesis from H2 and CO2 with Intermediate Condensation Steps. Processes 10(8) (2022), 1535
Uma outra via possível: de metano a metanol
O metano é o principal componente de vários gases, viz. gás de leito de carvão, gás de xisto, gás natural e biogás. O metano é geralmente classificado como um gás de efeito estufa. Apesar desta característica, muitas vantagens estão associadas ao metano, uma vez que é facilmente acessível e possui alto poder calorífico. Essas características tornam o metano um combustível amplamente expandido em várias indústrias químicas e residências [13]. A combustão do metano é atribuída globalmente para a produção de energia à custa das emanações de dióxido de carbono. Grandes interesses também podem ser atendidos, se o metano for seletivamente convertido em metanol em vez de sua ignição. Esta é uma rota alternativa mais ecológica para gerar combustível portátil, ou seja, metanol [14].
(...) O metanol é considerado um transportador (carrier) de hidrogénio conveniente que pode ser facilmente armazenado e transportado também. Dentre suas várias utilidades, o metanol é de imensa importância como solvente em indústrias químicas [27]. O metanol também é um importante bloco de construção C1 para produzir alguns hidrocarbonetos sintéticos, envolvendo polímeros e proteínas unicelulares [28]. O metanol também encontra utilidade em veículos, pois pode ser misturado à gasolina comum, sem necessidade de modificação técnica nos pés do veículo. Atualmente, o combustível M85 é utilizado em muitos veículos movidos a metanol, o que significa uma mistura composta por 85% de metanol e 15% de gasolina sem chumbo [29].
(...) Uma ampla gama de [novas] técnicas de conversão de metano tem sido discutida para sua conversão em metanol. Essas abordagens são água supercrítica, fotocatalisadores, tecnologia de plasma, bactérias metanotróficas para modo biológico, processo de hidrogenação direta e também a partir de um método direto usando o sistema catalisador.
(...) Os investigadores têm [seguido muito] uma abordagem apreciada e promissora para a conversão de gás natural em metanol sem a necessidade de conversão em gás de síntese.