El proceso Fischer-Tropsch convierte una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, llamado gas de síntesis, en combustibles y lubricantes de hidrocarburos líquidos. El carbón, el gas natural o la biomasa pueden ser una fuente de gas de síntesis. Se produce mediante gasificación, donde el material fuente se trata químicamente con oxígeno o vapor de agua a alta temperatura y presión. El gas de síntesis se hace reaccionar con calor variable en presencia de un catalizador, generalmente cobalto, hierro o rutenio, para producir el petróleo sintético. Los investigadores alemanes Franz Fischer y Hans Tropsch desarrollaron el proceso en la década de 1920.
El gas de síntesis como fuente de combustible líquido ha atraído un interés considerable de las naciones con poco petróleo pero con abundancia de la materia prima necesaria para producir el gas. La biomasa a líquido es una alternativa particularmente atractiva, al ser un recurso renovable. El proceso Fischer-Tropsch convierte el gas de síntesis en hidrocarburos líquidos, dióxido de carbono y agua. Se pueden producir grados variables de petróleo sintético dependiendo de la temperatura, la presión y el catalizador utilizado en el proceso. A 625 ° C (330 ° F) se produce gasolina sintética, mientras que a 390 ° C (200 ° F) el producto sería un combustible diesel sintético, por ejemplo.
El proceso de gasificación es una empresa que consume mucha energía. Aunque el material de origen puede ser abundante y económico, los altos costos de fabricación hacen que el gas de síntesis sea una alternativa antieconómica. La implementación de una instalación de proceso Fischer-Tropsch también requiere una gran inversión de capital en equipos y está sujeta a altos costos operativos. Probablemente sería necesario un mayor refinamiento en la eficiencia del proceso o un aumento considerable en el precio del petróleo natural para su adopción generalizada para el desarrollo energético futuro.
A pesar de sus inconvenientes, el proceso Fischer-Tropsch se ha utilizado con éxito tanto en las instalaciones de demostración como en las de producción regular. En la década de 1930, el proceso se utilizó en Alemania para producir combustible líquido sintético a partir del carbón abundante en la región. La mejora continua en el proceso ha dado lugar a varias variantes y la mayoría de las implementaciones emplean una tecnología patentada.
South African Coal and Oil (SASOL) ha producido combustibles líquidos a partir del carbón mediante el proceso Fischer-Tropsch desde la década de 1950. La empresa ha contratado dos plantas modernas en China; cada uno es capaz de producir 80,000 barriles de petróleo sintético al día. Varias compañías petroleras importantes han experimentado con la producción sintética en instalaciones de demostración a pequeña escala. El mayor consumidor de combustible del mundo, el ejército de los EE. UU., Continúa patrocinando la investigación en el proceso Fischer-Tropsch. En este caso, el objetivo es una fuente de combustible totalmente bajo control interno, en lugar de preocupaciones económicas o ambientales.