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al laboratorio del 1835 a oggi: come l'etere dimetilico sta cambiando il nostro futuro energetic
L'etere dimetilico, con formula chimica CH3OCH3, è un gas incolore che non è solo un precursore di composti organici utili, ma anche un aerosol. disponibile per una varietà di applicazioni di carburante. L'etere dimetilico fu sintetizzato per la prima volta nel 1835 dai chimici francesi Jean-Baptiste Dumas ed Eugene Périgot e rappresentò una pietra miliare nella ricerca chimica.
L'etere dimetilico è l'etere più semplice e mostra grandi potenzialità nel sostituire i combustibili tradizionali.
Il modo in cui viene prodotto il DME si è evoluto nel tempo. Nel 1985 nell'Europa occidentale vennero prodotte circa 50.000 tonnellate di DME, per lo più derivanti dalla disidratazione del metanolo. L'equazione di reazione per questo processo è: 2 CH3OH → (CH3)2O + H2O
Dato che la domanda di energia continua ad aumentare, la ricerca si concentra su come produrre l'etere dimetilico in modo più efficiente. Studi recenti hanno inoltre proposto sistemi a doppio catalizzatore in grado di sintetizzare metanolo e disidratarlo simultaneamente nella stessa unità di processo, senza la necessità di separazione e purificazione del metanolo.
Produzione da biomassa
L'etere dimetilico (DME), un biocarburante sintetico di seconda generazione, può essere prodotto dalla biomassa lignocellulosica. Nel 2030, l'UE valuta la possibilità di includere il BioDME nel suo potenziale portafoglio di biocarburanti. La tecnologia può essere applicata anche alla produzione di biogas o metano da rifiuti animali, alimentari e agricoli. La svedese Chemrec utilizza la tecnologia di gassificazione del liquore nero per produrre etere dimetilico nel suo impianto pilota BioDME, che dimostra le diverse possibilità dell'etere dimetilico in futuro.
L'etere dimetilico prodotto dalla biomassa rappresenta una direzione importante per la futura energia sostenibile.
Applicazioni multiple
L'uso più diffuso dell'etere dimetilico è come materia prima per la produzione di agenti metilanti. Nel processo di produzione del dimetilsolfato, il dimetiletere deve reagire con l'anidride solforica. Con il progresso della tecnologia, il dimetiletere può essere ulteriormente convertito in acido acetico, offrendo maggiori opzioni di sintesi chimica.
In laboratorio, l'etere dimetilico viene utilizzato come solvente e agente estraente a bassa temperatura, sebbene il suo basso punto di ebollizione (-23 °C) ne limiti l'impiego, ma ne facilita anche la rimozione dalle miscele di reazione. È anche un componente della miscela di gas per alcune pistole a spruzzo a fiamma ad alta temperatura "Map-Pro", in sostituzione della tradizionale miscela di metilacetilene e propino.
Come propellente per prodotti aerosol, l'etere dimetilico è ampiamente utilizzato nelle lacche per capelli, negli insetticidi e in alcuni prodotti adesivi spray.
Carburante e refrigerante
Con l'aumento della domanda di combustibili più puliti, l'etere dimetilico viene preso in considerazione come potenziale sostituto del propano per uso domestico e industriale. È adatto come carburante per motori diesel e turbine a gas e ha un numero di cetano pari a 55, il che lo rende adatto all'uso nei motori moderni. La semplice struttura della catena di carbonio dell'etere dimetilico fa sì che produca emissioni di particolato estremamente basse quando brucia.
Nella Shell Eco Marathon in Europa, un veicolo che utilizzava il 100% di DME è riuscito a conquistare il nuovo record con un'eccellente prestazione di 589 km/l.
Il dimetiletere è anche riconosciuto come refrigerante, ed è significativo che sia il primo refrigerante, e la sua storia applicativa può essere fatta risalire al 1876, quando un dispositivo di refrigerazione progettato dall'ingegnere francese Charles Tellier fu utilizzato con successo. Fornendo criogenico capacità di conservazione di una nave mercantile.
Sicurezza e prospettive future
Sebbene l'etere dimetilico sia relativamente atossico, la sua elevata infiammabilità richiede particolare attenzione nel suo utilizzo. Nel 1948, una violenta esplosione in un impianto chimico tedesco, causata da una perdita di dimetiletere, uccise 200 persone, evidenziando i potenziali pericoli derivanti dalla manipolazione di questa sostanza chimica.
In quanto fonte energetica alternativa per il futuro, lo sviluppo del DME non è solo strettamente correlato alla sostenibilità ambientale, ma influenzerà anche la nostra strategia energetica.
Dato che la domanda globale di energia rinnovabile continua ad aumentare, l'etere dimetilico potrebbe diventare una componente essenziale del futuro energetico?
