フィッシャー・トロプシュ過程とは？

フィッシャー・トロプシュ法は、合成ガスと呼ばれる水素と一酸化炭素の混合物を液体炭化水素燃料と潤滑油に変換します。 石炭、天然ガス、またはバイオマスは、合成ガスの供給源になります。 ガス化によって生成され、原料物質は高温高圧で酸素または水蒸気で化学処理されます。 合成ガスは、触媒、通常はコバルト、鉄、またはルテニウムの存在下で、可変熱下で反応して合成石油を生成します。 ドイツの研究者であるフランツフィッシャーとハンストロプシュは、1920年代にこのプロセスを開発しました。

液体燃料源としての合成ガスは、石油はほとんどないが、ガスを生産するのに必要な原料が豊富な国から大きな関心を集めています。 バイオマスの液体への代替は、再生可能資源として特に魅力的な代替手段です。 Fischer-Tropschプロセスは、合成ガスを液体炭化水素、二酸化炭素、および水に変換します。 プロセスで使用される温度、圧力、触媒に応じて、さまざまなグレードの合成石油を製造できます。 625°F（330°C）では合成ガソリンが生産され、390°F（200°C）では製品は合成ディーゼル燃料などになります。

ガス化プロセスは非常にエネルギー集約型の取り組みです。 原材料は豊富で安価な場合もありますが、通常、製造コストが高いため、合成ガスは経済的ではありません。 フィッシャー・トロプシュのプロセス施設を導入するには、設備に多額の設備投資が必要であり、高い運用コストがかかります。 将来のエネルギー開発に広く採用されるためには、プロセスの効率をさらに改善するか、天然石油の価格を大幅に引き上げる必要があります。

その欠点にもかかわらず、フィッシャー・トロプシュ法は実証と通常の生産施設の両方で成功裏に使用されてきました。 1930年代、このプロセスはドイツで使用され、この地域に豊富にある石炭から合成液体燃料を生産しました。 プロセスの継続的な改善により、ほとんどの実装が独自の技術を採用したいくつかの変種が生まれました。

南アフリカの石炭と石油（SASOL）は、1950年代からフィッシャートロプシュプロセスによって石炭から液体燃料を生産しています。 同社は中国の2つの近代的な工場と契約しました。 それぞれが1日あたり80,000バレルの合成石油を生産できます。 いくつかの大手石油会社は、小規模の実証施設での合成生産を実験しています。 世界最大の燃料消費国である米軍は、フィッシャー・トロプシュプロセスの研究を引き続き支援しています。 この場合、目標は、経済的または環境的な懸念ではなく、完全に国内管理下にある燃料源です。