La liquéfaction du charbon est un processus utilisé pour transformer le charbon, un combustible solide, en un substitut aux combustibles liquides tels que le diesel et l’essence. Ce procédé a toujours été utilisé dans des pays sans approvisionnement sûr en pétrole brut, comme l’Allemagne et l’Afrique du Sud. La technologie utilisée dans le processus est assez ancienne et a été mise en œuvre pour la première fois au 19ème siècle pour fournir du gaz pour l’éclairage intérieur. La liquéfaction du charbon pourrait être utilisée à l’avenir pour produire du pétrole pour le transport et le chauffage, au cas où l’approvisionnement en pétrole brut serait interrompu.
La liquéfaction du charbon se déroule en deux étapes principales ; la gazéification du charbon et la conversion du gaz en liquide (GTL). Pendant la gazéification du charbon, de l’air et de la vapeur sont ajoutés au charbon brut, qui est chauffé à plusieurs centaines de degrés Fahrenheit (Celsius). Le carbone du charbon réagit avec l’oxygène et l’eau, produisant d’autres gaz tels que le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, l’hydrogène et le méthane. Le dioxyde de carbone est un déchet et peut être évacué dans l’atmosphère ; les autres gaz peuvent être brûlés ou envoyés pour un traitement ultérieur. Au XIXe siècle, avant l’éclairage électrique, ce gaz était brûlé pour fournir une source lumineuse aux bâtiments et aux rues.
La deuxième étape est également connue sous le nom de processus Fischer-Tropsch. Une fois le gaz de charbon filtré et traité, de l’eau ou du dioxyde de carbone peut être ajouté pour ajuster le rapport entre le monoxyde de carbone et l’hydrogène. Le gaz chaud passe ensuite sur un catalyseur, ce qui provoque la condensation du monoxyde de carbone et de l’hydrogène en longues chaînes d’hydrocarbures et en eau. Les chaînes d’hydrocarbures peuvent être utilisées comme substitut aux produits pétroliers tels que l’essence, le kérosène et le mazout, tandis que l’eau peut être recyclée et utilisée comme vapeur au début du processus.
La liquéfaction du charbon est généralement plus chère que la production de carburant à partir de pétrole brut, mais elle peut devenir économique si le pétrole brut est rare ou indisponible. Il a été utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale par l’armée allemande, qui disposait d’une grande quantité de charbon mais de peu de pétrole, pour faire fonctionner des chars et d’autres machines de guerre. Plus tard, pendant l’apartheid en Afrique du Sud, la liquéfaction du charbon a permis de compenser la perte de pétrole brut due aux sanctions. En cas de perturbation majeure de l’approvisionnement en pétrole brut, les usines de liquéfaction du charbon peuvent être mises en service assez rapidement, en raison de la simplicité de la technologie et de la haute disponibilité du charbon brut.