Los combustibles sintéticos son cualquier combustible líquido fabricado a partir de algo que tiene energía, como carbón, gas natural, arenas bituminosas o biomasa. Por el contrario, un combustible natural sería algo parecido al petróleo. Los combustibles sintéticos se denominan frecuentemente combustibles sintéticos.
En 1944, cuando se estableció el Programa de combustibles líquidos sintéticos como un programa dirigido por la Oficina de Minas de los Estados Unidos, el gobierno de los Estados Unidos apoyó la producción de combustibles sintéticos con inversiones. Como resultado, ha habido un gran impulso para que las empresas de gas y petróleo los utilicen, como lo hacen muchas, por ejemplo, Shell, Exxon, Statoil, Rentech y Syntroleum. Sin embargo, este programa de combustibles sintéticos fue detenido por el Congreso en 1985, después de gastar $ 8 mil millones de dólares estadounidenses (USD) durante un período de 40 años. En la década de 1970, se estableció un programa de crédito fiscal para combustibles sintéticos, continuando el impulso hacia combustibles sintéticos. TECO, Progress Energy, DTE y Marriott se han aprovechado.
Los combustibles sintéticos se clasifican en función de la materia prima que se utilizó para crearlos. De lejos, los tres procesos más destacados son Coal-To-Liquids (CTL), Gas-To-Liquids (GTL) y Biomass-To-Liquids (BTL).
La forma de combustible sintético más utilizada es el carbón licuado y sus derivados. El proceso Fischer-Tropsch, desarrollado por la Alemania nazi y utilizado por Sasol en Sudáfrica en la actualidad, es uno de los más utilizados para convertir carbón, así como biomasa o gas natural, en combustibles sintéticos.
Independientemente de lo que esté utilizando para producir los combustibles sintéticos, el primer paso es convertirlo en monóxido de carbono e hidrógeno. En el gas de gases naturales como el metano, esto requiere una combustión parcial. Para el carbón o la biomasa, la gasificación es necesaria, lo que significa combinar el material con agua y oxígeno o aire a altas temperaturas. El carbono del carbón se combina con el oxígeno del agua para crear monóxido de carbono, mientras que los átomos de hidrógeno sobrantes crean gas hidrógeno. Esto produce una sustancia llamada gas de síntesis, que a su vez puede utilizarse como combustible o procesarse posteriormente en diésel u otro derivado.
El diésel solía fabricarse únicamente con petróleo, de ahí que se le llamara petrodiesel. Hoy en día se utilizan para su elaboración otras sustancias como la biomasa o el gas natural, de ahí el biodiésel.