Il gas di sintesi, chiamato anche syngas, è un termine per i prodotti gassosi sviluppati dalla sintesi di quantità di idrogeno e monossido di carbonio mediante diversi metodi di produzione. Alcuni dei metodi utilizzati per produrre gas di sintesi sono la gassificazione del carbone, il reforming a vapore del gas naturale, la termovalorizzazione e la produzione di biomassa. Il gas di sintesi è anche un sottoprodotto intermedio sviluppato durante la lavorazione di ammoniaca, metanolo, petrolio sintetico o gas naturale sintetico. Il gas di sintesi può essere utilizzato sia come lubrificante che come carburante.
Il syngas è spesso usato per creare vapore ed elettricità e come ingrediente chimico nelle raffinerie petrolchimiche. I sottoprodotti del petrolio che altrimenti potrebbero diventare rifiuti possono essere conservati come materia prima per la sua produzione. Questi materiali interagiscono sotto pressione ea temperature estremamente elevate in un reattore per produrre il gas di sintesi. Durante il processo di raffinazione della gassificazione, qualsiasi materiale contenente carbonio può essere convertito. Il metodo più comunemente usato per produrre gas di sintesi è attraverso la produzione di biomassa. Gli impianti a biomassa possono utilizzare fanghi di depurazione, legno da demolizione, rifiuti di scarto e pneumatici triturati, tra le altre cose, come materia prima per i reattori.
Esistono molti tipi di reattori di gassificazione che utilizzano vari metodi per trasformare la materia prima nei componenti del gas di sintesi. Essenzialmente, alla materia prima vengono applicate temperature estremamente elevate, fino a 2,280° F (1248.89° C). Queste alte temperature fondono e solidificano i materiali in vetro o aggregato di catrame incrinato. Questo aggregato viene quindi alimentato in un gassificatore, che lo fonde in una base liquida come gas sintetico o in forma gassosa, a seconda del suo utilizzo finale.
La fermentazione del syngas è un processo per produrre altri combustibili e prodotti chimici. Nella fermentazione, i microbi vengono aggiunti all’idrogeno, al monossido di carbonio e all’anidride carbonica. I microrganismi li convertono in carbonio e fonti di energia. Queste fonti di carbonio ed energia sono a loro volta utilizzate per creare acidi acetici, acidi butirrici, butanolo, etanolo e metano. Poiché la fermentazione del syngas richiede temperature e pressioni inferiori rispetto ad altri processi chimici e richiede una minore specificità per quanto riguarda le miscele di anidride carbonica e idrogeno, è facile da produrre.
La domanda di gas di sintesi è aumentata a causa di diversi fattori di domanda e offerta. Molti dei materiali di base hanno concentrazioni più elevate di zolfo e azoto che devono essere purificati, il che ha aggiunto ulteriori passaggi al processo di raffinazione. Inoltre, le sabbie bituminose e le materie prime più pesanti richiedono temperature più elevate per la separazione. La maggior parte dei paesi in tutto il mondo ha reso le proprie normative ambientali più severe, quindi la produzione di gas di sintesi deve affrontare restrizioni più severe nella produzione.