La liquefazione del carbone è un processo utilizzato per trasformare il carbone, un combustibile solido, in un sostituto di combustibili liquidi come diesel e benzina. Questo processo è stato storicamente utilizzato in paesi senza un approvvigionamento sicuro di petrolio greggio, come la Germania e il Sud Africa. La tecnologia utilizzata nel processo è piuttosto vecchia ed è stata implementata per la prima volta nel XIX secolo per fornire gas per l’illuminazione interna. La liquefazione del carbone potrebbe essere utilizzata in futuro per produrre petrolio per il trasporto e il riscaldamento, nel caso in cui le forniture di petrolio greggio venissero interrotte.
La liquefazione del carbone avviene in due fasi principali; gassificazione del carbone e gas-to-liquid (GTL). Durante la gassificazione del carbone, aria e vapore vengono aggiunti al carbone grezzo, che viene riscaldato a diverse centinaia di gradi Fahrenheit (Celsius). Il carbonio nel carbone reagisce con l’ossigeno e l’acqua, producendo altri gas come anidride carbonica, monossido di carbonio, idrogeno e metano. L’anidride carbonica è un rifiuto e può essere scaricata nell’atmosfera; gli altri gas possono essere bruciati o avviati ad ulteriori lavorazioni. Durante il XIX secolo, prima dell’illuminazione elettrica, questo gas veniva bruciato per fornire una fonte di luce per edifici e strade.
La seconda fase è anche conosciuta come il processo Fischer-Tropsch. Una volta che il gas di carbone è stato filtrato e lavorato, è possibile aggiungere acqua o anidride carbonica per regolare il rapporto tra monossido di carbonio e idrogeno. Il gas caldo viene quindi passato su un catalizzatore, che fa condensare il monossido di carbonio e l’idrogeno in lunghe catene di idrocarburi e acqua. Le catene di idrocarburi possono essere utilizzate come sostituto di prodotti petroliferi come benzina, cherosene e olio da riscaldamento, mentre l’acqua può essere riciclata e utilizzata come vapore all’inizio del processo.
La liquefazione del carbone è generalmente più costosa della produzione di carburante dal petrolio greggio, ma può diventare economica se il petrolio greggio è scarso o non disponibile. Fu impiegato durante la seconda guerra mondiale dall’esercito tedesco, che aveva una grande scorta di carbone ma poco petrolio, per far funzionare carri armati e altre macchine da guerra. Successivamente, durante l’apartheid in Sudafrica, la liquefazione del carbone ha contribuito a compensare la perdita di petrolio greggio dovuta alle sanzioni. In caso di grave interruzione della fornitura di petrolio greggio, gli impianti di liquefazione del carbone possono essere messi in funzione abbastanza rapidamente, grazie alla semplicità della tecnologia e all’elevata disponibilità di carbone grezzo.