Le procédé de
Fischer-Tropsch convertit un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone,
appelé gaz de synthèse, dans les carburants et les lubrifiants liquides
d'hydrocarbures. Du charbon, du gaz naturel ou de la biomasse peut être une
source de gaz de synthèse. Il est produit par des moyens de gazéification, où
le matériau de base est traitée chimiquement avec de l'oxygène ou de la vapeur
d'eau à haute température et de pression. Le gaz de synthèse est mis à réagir
sous chauffage variables en présence d'un catalyseur, généralement du cobalt,
du fer, ou du ruthénium, afin de produire le pétrole synthétique. Des
chercheurs allemands Franz Fischer et Hans Tropsch développé le processus dans
les années 1920.
Le gaz de
synthèse comme source de combustible liquide a suscité un intérêt considérable
de nations ayant peu de pétrole, mais une abondance de la matière première
nécessaire à la production du gaz. La biomasse de liquide est une alternative
particulièrement intéressante, étant une ressource renouvelable. Le procédé de
Fischer-Tropsch convertit le gaz de synthèse dans un liquide d’hydrocarbures,
le dioxyde de carbone et en eau. Les qualités variables de pétrole synthétique
peuvent être produites en fonction de la température, la pression et le
catalyseur utilisé dans le procédé. À 625 ° F (330 ° C) essence de synthèse est
produit, tandis que à 390 ° F (200 ° C), le produit serait un carburant diesel
synthétique, par exemple.
Le procédé de
gazéification est une entreprise très forte consommation d'énergie. Bien que la
source du matériel peut être abondant et bon marché, les coûts de fabrication
élevés font généralement syngaz une alternative rentable. La mise en œuvre
d'une installation de traitement de Fischer-Tropsch nécessite également un
investissement de capitaux importants dans les équipements et est soumis à des
coûts d'exploitation élevés. D'autres améliorations dans l'efficacité du
processus ou une augmentation considérable du prix du pétrole naturel seraient
probablement nécessaires pour son adoption généralisée pour le développement
énergétique de l'avenir.
Malgré ses
inconvénients, le procédé Fischer-Tropsch a été utilisé avec succès dans les
deux démonstrations et des installations de production réguliers. Dans les
années 1930, le processus a été utilisé en Allemagne pour produire du carburant
liquide synthétique du charbon en abondance dans la région. Poursuite de
l'amélioration du processus a donné lieu à plusieurs variantes avec la plupart
des implémentations utilisant une technologie propriétaire.
L’Afrique du Sud
du charbon et de pétrole (SASOL) a produit des combustibles liquides à partir
du charbon par le procédé Fischer-Tropsch depuis les années 1950. La société a
signé un contrat pour deux usines modernes en Chine; chacun est capable de
produire 80 000 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 dans le monde, l'armée américaine, continue de financer la recherche
dans le processus de Fischer-Tropsch. Dans ce cas, l'objectif est une source de
carburant entièrement sous contrôle canadien, plutôt que de préoccupations
économiques ou environnementales.