Stoffgruppe der Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel CnH2n+2
Alkane als Energieträger
Alkane sind wichtige Energieträger in der heutigen durch fossile Brennstoffe dominierten Energieversorgung. Sie werden i.a. aus Erdöl hergestellt und mit Luftsauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser verbrannt.
Die Bedeutung der Alkane in unserer heutigen Energieversorgung wird durch ihre universellen Eigenschaften verständlich:
- leicht zu speichern
- leicht aus Erdöl und nicht-konventionellen Ölvorkommen zu gewinnen
- hohe Energiedichte
Die energetische Verwendung von Alkanen birgt aber auch Risiken und Nebenwirkungen:
- sie werden primär aus Erdöl hergestellt, welches nur begrenzt verfügbar ist
- bei ihrer Verbrennung werden Schadstoffe frei, z.B. Stickoxide (wg. des Stickstoffs in der Luft), Schwefeldioxid (wg. des Schwefelgehalts im Erdöl)
- Bei Alkanen, die aus Erdöl gewonnen werden, wird zusätzliches Kohlendioxid in die Erdatmosphäre eingebracht, welches das Klimasystem der Erde verändert (Stichwort Klimawandel
Alkane könnten aber auch aus Biomasse, etwa über die sogenannten Biomass-to-Liquid-Verfahren, hergestellt werden. Damit würde kein zusätzliches Kohlendioxid in die Erdatmosphäre eingebracht — der Kohlenstoff der Alkane würde in einem Kreislauf genutzt. Dem stehen doch die generellen Probleme der Biomassenutzung entgegen wie die Konkurrenz zur Nahrungsgewinnung oder zu biologisch wertvollen Ökosystemen.
Gebräuchliche Alkane
Die Tabelle zeigt die verschiedenen energetischen und stofflichen Anwendungen der gleichartig aufgebauten aber doch in ihren Eigenschaften sehr unterschiedlichen Mitglieder der Stoffklasse der Alkane. Bis auf das Methan werden die anderen Alkane direkt oder indirekt praktisch vollständig aus Erdöl hergestellt. Dies ist ein Hinweis für die Bedeutung von Erdöl nicht nur für rein energetische Zwecke, besonders deutlich an den langkettigen Alkanen, die für Kunststoffe stehen.
Name | Summenformel | Struktur | Zustand 20oC/1013 hPa |
---|---|---|---|
Methan (Erdgas, Biomethan) | CH4 | CH4 | gasförmig |
Ethan (Herst. von Kunstst.) | C2H6 | CH3-CH3 | gasförmig |
Propan (in Flüssiggas) | C3H8 | CH3-CH2-CH3 | gasförmig |
Butan (in Flüssiggas) | C4H10 | CH3-CH2-CH2-CH3 oder CH3-CH(CH3)-CH3=Isobutan | gasförmig |
Oktan (in Benzin enthalten) | C8H18 | zum Beispiel (andere Strukturen mit gleicher Summenformel möglich): CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | flüssig |
Dekan (in Diesel enthalten) | C10H22 | zum Beispiel (andere Strukturen mit gleicher Summenformel möglich): CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | flüssig |
Paraffin (z.B. Kerzenwachs) | C40H82 (z.B.) | – | fest, wachsartig |
Polyethylen (z.B. Plastiktüte) | C1000H2002 (z.B.) | fest, belastbar |
2009-09-04: Energetische Nutzung, Verlinkungen
2008-11-02: INIT