Che cos'è il processo Fischer-Tropsch?
Il processo Fischer-Tropsch converte una miscela di idrogeno e monossido di carbonio, chiamata syngas, in carburanti e lubrificanti a idrocarburi liquidi. Il carbone, il gas naturale o la biomassa possono essere una fonte di syngas. Viene prodotto mediante gassificazione, dove il materiale di origine viene trattato chimicamente con ossigeno o vapore acqueo ad alta temperatura e pressione. Il syngas viene fatto reagire a calore variabile in presenza di un catalizzatore, solitamente cobalto, ferro o rutenio, per produrre petrolio sintetico. I ricercatori tedeschi Franz Fischer e Hans Tropsch hanno sviluppato il processo negli anni '20.
Il syngas come fonte di combustibile liquido ha attirato un notevole interesse da parte delle nazioni con poco petrolio, ma l'abbondanza della materia prima necessaria per produrre il gas. La biomassa rispetto al liquido è un'alternativa particolarmente interessante, essendo una risorsa rinnovabile. Il processo Fischer-Tropsch converte il syngas in idrocarburi liquidi, anidride carbonica e acqua. Gradi variabili di petrolio sintetico possono essere prodotti a seconda della temperatura, della pressione e del catalizzatore utilizzati nel processo. A 330 ° C (625 ° F) viene prodotta benzina sintetica, mentre a 200 ° C (390 ° F) il prodotto sarebbe un carburante diesel sintetico, ad esempio.
Il processo di gassificazione è un'impresa ad alta intensità energetica. Sebbene il materiale di base possa essere abbondante e poco costoso, gli elevati costi di produzione in genere rendono il syngas un'alternativa antieconomica. L'implementazione di una struttura di processo Fischer-Tropsch richiede anche un grande investimento di capitale in attrezzature ed è soggetta a costi operativi elevati. Un ulteriore perfezionamento dell'efficienza del processo o un aumento considerevole del prezzo del petrolio naturale sarebbero probabilmente necessari per la sua diffusa adozione per il futuro sviluppo energetico.
Nonostante i suoi inconvenienti, il processo Fischer-Tropsch è stato utilizzato con successo sia in impianti dimostrativi sia in impianti di produzione regolari. Negli anni '30, il processo fu utilizzato in Germania per produrre combustibile liquido sintetico dal carbone abbondante nella regione. Il continuo miglioramento del processo ha portato a diverse varianti con la maggior parte delle implementazioni che utilizzano una tecnologia proprietaria.
Il carbone e il petrolio sudafricano (SASOL) ha prodotto carburanti liquidi dal carbone con il processo Fischer-Tropsch dagli anni '50. La società ha contratto per due moderni impianti in Cina; ognuno è in grado di produrre 80.000 barili di petrolio sintetico al giorno. Diverse importanti compagnie petrolifere hanno sperimentato la produzione sintetica in impianti dimostrativi su piccola scala. Il più grande consumatore di carburante al mondo, l'esercito americano, continua a sponsorizzare la ricerca nel processo Fischer-Tropsch. In questo caso, l'obiettivo è una fonte di carburante interamente sotto controllo domestico, piuttosto che preoccupazioni economiche o ambientali.