Τι είναι η ισοβουτανόλη;

Η ισοβουτανόλη είναι μια οργανική ένωση, μια μορφή ελαφριάς αλκοόλης, που παράγεται από φυσικές και πετροχημικές πηγές και έχει πολλούς κοινούς διαλύτες και ορισμένες πιθανές χρήσεις καυσίμου. Θεωρείται ως συμπλήρωμα ή υποκατάστατο της βενζίνης, καθώς είναι πιο ενεργοβόρο από την αιθανόλη και μπορεί να παραχθεί από απόβλητα γεωργικών και δασικών προϊόντων με βάση κυτταρίνης, όπως καλαμπόκι, ζαχαροκάλαμο. και ξύλο. Οι βιομηχανικές χρήσεις της ισοβουτανόλης περιλαμβάνουν ως χημικό ενδιάμεσο στην παρασκευή εστέρων, στην κατασκευή κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων και ως ένωση καθαρισμού ή στίλβωσης.

Δεδομένου ότι η ισοβουτανόλη είναι αναμίξιμη με άλλους κοινούς διαλύτες όπως αλκοόλες, κετόνες, αλδεΰδες και αιθέρες, προσφέρεται για πολλές χημικές ενώσεις και αντιδράσεις στη βιομηχανία. Η πιο κοινή χρήση του χημικού είναι στην παραγωγή εστέρων, ωστόσο, ως συστατικό επιστρώσεων βαφής όπως οι λάκες. Οι μοναδικές του ιδιότητες απαιτούν να προστίθεται μόνο σε συγκεντρώσεις 5% έως 10% σε ενώσεις λάκας. Άλλες χρήσεις περιλαμβάνουν στην κατασκευή συνθετικού καουτσούκ, στην παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων και ως αφυδατωτικό παράγοντα, καθώς αναμιγνύεται μόνο εν μέρει με το νερό.

Ενώ η ισοβουτανόλη δεν θεωρείται ως μέθοδος αντικατάστασης ορυκτών καυσίμων με βάση το πετρέλαιο λόγω της τεράστιας ποσότητας οργανικής πηγής υλικού που θα ήταν απαραίτητο για να γίνει αυτό, θεωρείται βασικό συστατικό της βιομηχανίας εναλλακτικών καυσίμων. Ένα από τα πλεονεκτήματα που έχει η ισοβουτανόλη έναντι της αιθανόλης είναι ότι μπορεί να αναμιχθεί με βενζίνη σε οποιοδήποτε ποσοστό. Αυτό συμβαίνει γιατί έχει ενεργειακή πυκνότητα και τιμή οκτανίων που είναι πιο κοντά σε αυτά της βενζίνης.

Υπάρχουν πολλές μέθοδοι για την παραγωγή ισοβουτανόλης, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούν πετροχημικές πρόδρομες ουσίες που είναι πιο οικονομικές από την παραγωγή βιομάζας από το 2011. Μια μέθοδος με βάση το πετρέλαιο είναι η διοχέτευση προπυλενίου, το οποίο είναι ένα άχρωμο και αέριο αλκένιο που λαμβάνεται από το πετρέλαιο, μέσω υδροφορμυλίωσης αντίδραση που παράγει 85% βουτανόλη και 15% ισοβουτανόλη.

Η καρβονυλίωση Reppe, που πήρε το όνομά της από τον Walter Reppe, έναν διάσημο Γερμανό χημικό των αρχών του 20ου αιώνα, είναι μια παρόμοια διαδικασία που περιλαμβάνει την προσθήκη όχι μόνο υδρογόνου όπως συμβαίνει στην υδροφορμυλίωση, αλλά και μονοξειδίου του άνθρακα και ενός καταλύτη σιδήρου. Χρησιμοποιήθηκε συνήθως για την παραγωγή ισοβουτανόλης στην Ιαπωνία μέχρι το 1984. Η διαδικασία Reppe διέφερε από την τυπική καρβονυλίωση στο ότι τα προϊόντα βουτανολικής αλκοόλης της αντίδρασης παρήχθησαν κάτω από ηπιότερες συνθήκες αντίδρασης, αν και με περισσότερους χημικούς πρόδρομους.

Από το 2010, περίπου 3,000,000 τόνοι βουτανόλης παράγονταν ετησίως για διάφορες βιομηχανικές χρήσεις, με αγοραία αξία 4,000,000,000 δολαρίων ΗΠΑ (USD). Το τμήμα ισοβουτανόλης αυτής της αγοράς εκτιμάται σε 560,000,000 $ ετησίως παγκοσμίως. Ωστόσο, η παραγωγή ισοβουτανόλης στις ΗΠΑ αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς, καθώς τα φυτά παραγωγής αιθανόλης μετατρέπονται. Όπου η αιθανόλη περιέχει μόνο περίπου το 67% της ενέργειας ενός ισοδύναμου όγκου βενζίνης, η ισοβουτανόλη περιέχει το 82% και δεν είναι διαβρωτική για τους αγωγούς όπως η αιθανόλη. Ένας κορυφαίος παραγωγός ισοβουτανόλης στις ΗΠΑ σχεδιάζει μια εκτιμώμενη παραγωγική ικανότητα 350,000,000 γαλονιών (1,324,894,120 λίτρα) ετησίως από το 2015.