Le procédé Fischer-Tropsch convertit un mélange d’hydrogène et de monoxyde de carbone, appelé gaz de synthèse, en hydrocarbures liquides et en lubrifiants. Le charbon, le gaz naturel ou la biomasse peuvent être une source de gaz de synthèse. Il est produit par gazéification, où le matériau source est traité chimiquement avec de l’oxygène ou de la vapeur d’eau à haute température et pression. Le gaz de synthèse réagit sous une chaleur variable en présence d’un catalyseur, généralement du cobalt, du fer ou du ruthénium, pour produire le pétrole synthétique. Les chercheurs allemands Franz Fischer et Hans Tropsch ont développé le procédé dans les années 1920.
Le gaz de synthèse en tant que source de combustible liquide a suscité un intérêt considérable de la part des pays avec peu de pétrole mais une abondance de la matière première nécessaire pour produire le gaz. La biomasse en liquide est une alternative particulièrement intéressante, étant une ressource renouvelable. Le procédé Fischer-Tropsch convertit le gaz de synthèse en hydrocarbures liquides, en dioxyde de carbone et en eau. Des qualités variables de pétrole synthétique peuvent être produites en fonction de la température, de la pression et du catalyseur utilisé dans le processus. À 625 °F (330 °C) de l’essence synthétique est produite, tandis qu’à 390 °F (200 °C), le produit serait un carburant diesel synthétique, par exemple.
Le processus de gazéification est une entreprise très énergivore. Bien que le matériau source puisse être abondant et peu coûteux, les coûts de fabrication élevés font généralement du gaz de synthèse une alternative non économique. La mise en œuvre d’une installation de traitement Fischer-Tropsch nécessite également un investissement important en équipement et est soumise à des coûts d’exploitation élevés. Un raffinement supplémentaire de l’efficacité du procédé ou une augmentation considérable du prix du pétrole naturel seraient probablement nécessaires pour son adoption généralisée pour le développement énergétique futur.
Malgré ses inconvénients, le procédé Fischer-Tropsch a été utilisé avec succès dans des installations de démonstration et de production régulières. Dans les années 1930, le procédé était utilisé en Allemagne pour produire du combustible liquide synthétique à partir du charbon abondant dans la région. L’amélioration continue du processus a conduit à plusieurs variantes, la plupart des implémentations utilisant une technologie propriétaire.
South African Coal and Oil (SASOL) produit des combustibles liquides à partir du charbon par le procédé Fischer-Tropsch depuis les années 1950. La société a passé un contrat pour deux usines modernes en Chine ; chacun est capable de produire 80,000 XNUMX barils de pétrole synthétique par jour. Plusieurs grandes compagnies pétrolières ont expérimenté la production synthétique dans des installations de démonstration à petite échelle. Le plus grand consommateur de carburant au monde, l’armée américaine, continue de parrainer la recherche dans le cadre du processus Fischer-Tropsch. Dans ce cas, l’objectif est une source de combustible entièrement sous contrôle national, plutôt que des préoccupations économiques ou environnementales.