Was ist der Fischer-Tropsch-Prozess?
Der Fischer-Tropsch-Prozess wandelt ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, das als Syngas bezeichnet wird, in flüssige Kohlenwasserstoffbrennstoffe und Schmiermittel um. Kohle, Erdgas oder Biomasse können eine Quelle für Syngas sein. Es wird durch Vergasung erzeugt, wobei das Quellmaterial chemisch mit Sauerstoff oder Wasserdampf bei hoher Temperatur und Druck chemisch behandelt wird. Syngas wird in Gegenwart eines Katalysators, normalerweise Kobalt, Eisen oder Ruthenium, unter variabler Wärme umgesetzt, um das synthetische Erdöl zu produzieren. Die deutschen Forscher Franz Fischer und Hans Tropsch entwickelten den Prozess in den 1920er Jahren.
Syngas als flüssige Brennstoffquelle hat von Nationen mit wenig Erdöl beträchtliches Interesse geweckt, aber eine Fülle des Rohstoffs, das für die Herstellung des Gases benötigt wird. Biomasse zu Flüssigkeit ist eine besonders attraktive Alternative, eine erneuerbare Ressource. Der Fischer-Tropsch-Prozess wandelt Syngas in flüssige Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und Wasser um. Abhängig von variablen Noten von synthetischem Erdöl können erzeugt werdenbei Temperatur, Druck und Katalysator, der im Prozess verwendet wird. Bei 625 ° F (330 ° C) wird synthetisches Benzin erzeugt, während beispielsweise das Produkt bei 390 ° F (200 ° C) ein synthetischer Dieselbrennstoff wäre.
Der Vergasungsprozess ist ein sehr energieintensives Unterfangen. Obwohl das Ausgangsmaterial reichlich und kostengünstig sein kann, machen die hohen Herstellungskosten Syngas in der Regel zu einer unwirtschaftlichen Alternative. Die Implementierung einer Fischer-Tropsch-Prozessanlage erfordert auch eine große Kapitalinvestition in Geräte und unterliegt den hohen Betriebskosten. Eine weitere Verfeinerung der Effizienz des Prozesses oder ein erheblicher Anstieg des natürlichen Erdölpreises wäre wahrscheinlich für seine weit verbreitete Einführung für die zukünftige Energieentwicklung erforderlich.
Trotz seiner Nachteile wurde der Fischer-Tropsch-Prozess sowohl in der Demonstration als auch in den regulären Produktionsanlagen erfolgreich eingesetzt. In den 1930er Jahren,Das Verfahren wurde in Deutschland verwendet, um synthetischen Flüssigkeitsbrennstoff aus dem in der Region reichlich vorhandenen Kohlekraftstoff zu produzieren. Die kontinuierliche Verbesserung des Prozesses hat zu mehreren Varianten geführt, bei denen die meisten Implementierungen eine proprietäre Technologie einsetzen.
Südafrikanische Kohle und Öl (Sasol) haben seit den 1950er Jahren flüssige Kraftstoffe aus Kohle durch den Fischer-Tropsch-Prozess hergestellt. Das Unternehmen hat sich für zwei moderne Anlagen in China vertraglich abgeschlossen. Jedes ist in der Lage, 80.000 Barrel synthetische Erdöl pro Tag zu produzieren. Mehrere große Ölunternehmen haben mit synthetischer Produktion in kleinen Demonstrationseinrichtungen experimentiert. Der größte Treibstoffverbraucher der Welt, das US-Militär, sponsert weiterhin Forschung im Fischer-Tropsch-Prozess. In diesem Fall ist das Ziel eine Kraftstoffquelle, die ausschließlich unter der Inlandskontrolle und nicht unter wirtschaftlichen oder ökologischen Bedenken hinweg ist.