Wat is het Fischer-Tropsch-proces?
Het Fischer-Tropsch-proces zet een mengsel van waterstof en koolmonoxide, syngas genaamd, om in vloeibare koolwaterstofbrandstoffen en smeermiddelen. Steenkool, aardgas of biomassa kunnen een bron voor syngas zijn. Het wordt geproduceerd door middel van vergassing, waarbij het uitgangsmateriaal chemisch wordt behandeld met zuurstof of waterdamp bij hoge temperatuur en druk. Syngas reageert onder variabele warmte in aanwezigheid van een katalysator, gewoonlijk kobalt, ijzer of ruthenium, om de synthetische aardolie te produceren. Duitse onderzoekers Franz Fischer en Hans Tropsch ontwikkelden het proces in de jaren 1920.
Syngas als bron van vloeibare brandstof heeft veel belangstelling getrokken van landen met weinig aardolie maar een overvloed aan grondstoffen die nodig zijn om het gas te produceren. Biomassa voor vloeistof is een bijzonder aantrekkelijk alternatief, dat een hernieuwbare hulpbron is. Het Fischer-Tropsch-proces zet syngas om in vloeibare koolwaterstoffen, koolstofdioxide en water. Variabele soorten synthetische aardolie kunnen worden geproduceerd afhankelijk van de temperatuur, druk en katalysator die in het proces worden gebruikt. Bij 625 ° F (330 ° C) wordt synthetische benzine geproduceerd, terwijl bij 390 ° F (200 ° C) het product bijvoorbeeld een synthetische dieselbrandstof zou zijn.
Het vergassingsproces is een zeer energie-intensieve onderneming. Hoewel het bronmateriaal overvloedig en goedkoop kan zijn, maken hoge productiekosten syngas typisch een oneconomisch alternatief. De implementatie van een Fischer-Tropsch-procesfaciliteit vereist ook een grote kapitaalinvestering in apparatuur en is onderhevig aan hoge bedrijfskosten. Verdere verfijning van de efficiëntie van het proces of een aanzienlijke stijging van de prijs van aardolie zou waarschijnlijk nodig zijn voor de brede toepassing ervan voor toekomstige energieontwikkeling.
Ondanks zijn nadelen is het Fischer-Tropsch-proces met succes gebruikt in zowel demonstratie- als reguliere productiefaciliteiten. In de jaren 1930 werd het proces in Duitsland gebruikt om synthetische vloeibare brandstof te produceren uit de overvloedige kolen in de regio. Voortdurende verbetering van het proces heeft geleid tot verschillende varianten waarbij de meeste implementaties gebruikmaken van een eigen technologie.
Zuid-Afrikaanse steenkool en olie (SASOL) produceert sinds de jaren 1950 vloeibare brandstoffen uit steenkool door het Fischer-Tropsch-proces. Het bedrijf heeft een contract gesloten voor twee moderne fabrieken in China; elk kan 80.000 vaten synthetische aardolie per dag produceren. Verschillende grote oliemaatschappijen hebben geëxperimenteerd met synthetische productie in kleinschalige demonstratiefaciliteiten. De grootste brandstofverbruiker ter wereld, het Amerikaanse leger, blijft onderzoek in het Fischer-Tropsch-proces sponsoren. In dit geval is het doel een brandstofbron die volledig onder binnenlandse controle staat, in plaats van economische of ecologische problemen.