Vad är Fischer-Tropsch-processen?
Fischer-Tropsch-processen omvandlar en blandning av väte och kolmonoxid, kallad syngas, till flytande kolvätebränslen och smörjmedel. Kol, naturgas eller biomassa kan vara en källa för syngas. Det produceras med förgasning, där källmaterialet kemiskt behandlas med syre eller vattenånga vid hög temperatur och tryck. Syngas reageras under variabel värme i närvaro av en katalysator, vanligtvis kobolt, järn eller rutenium, för att producera den syntetiska petroleum. Tyska forskare Franz Fischer och Hans Tropsch utvecklade processen på 1920-talet.
Syngas som flytande bränslekälla har väckt ett stort intresse från länder med lite petroleum men ett överflöd av råmaterialet som behövs för att producera gasen. Biomassa till vätska är ett särskilt attraktivt alternativ, eftersom det är en förnybar resurs. Fischer-Tropsch-processen omvandlar syngas till flytande kolväten, koldioxid och vatten. Variabla kvaliteter av syntetisk petroleum kan produceras beroende på temperatur, tryck och katalysator som används i processen. Vid 625 ° F (330 ° C) produceras syntetisk bensin, medan vid 390 ° F (200 ° C) skulle produkten vara ett syntetiskt dieselbränsle, till exempel.
Förgasningsprocessen är ett mycket energikrävande företag. Även om källmaterialet kan vara rikligt och billigt, gör höga tillverkningskostnader vanligtvis syngas till ett oekonomiskt alternativ. Implementering av en Fischer-Tropsch-processanläggning kräver också en stor kapitalinvestering i utrustning och är föremål för höga driftskostnader. Ytterligare förfining av processens effektivitet eller en betydande höjning av priset på naturlig petroleum skulle troligtvis vara nödvändigt för dess omfattande antagande för framtida energiutveckling.
Trots sina nackdelar har Fischer-Tropsch-processen framgångsrikt använts i både demonstration och vanliga produktionsanläggningar. På 1930-talet användes processen i Tyskland för att producera syntetiskt flytande bränsle från kolet i regionen. Fortsatt förbättring av processen har lett till flera varianter med de flesta implementeringar som använder en egen teknik.
Sydafrikanska kol och olja (SASOL) har producerat flytande bränslen från kol genom Fischer-Tropsch-processen sedan 1950-talet. Företaget har avtalat för två moderna anläggningar i Kina; var och en kan producera 80 000 fat syntetisk petroleum om dagen. Flera stora oljeföretag har experimenterat med syntetisk produktion i småskaliga demonstrationsanläggningar. Den största konsumenten av bränsle i världen, den amerikanska militären, fortsätter att sponsra forskning i Fischer-Tropsch-processen. I detta fall är målet en bränslekälla som är helt under inhemsk kontroll snarare än ekonomiska eller miljömässiga problem.