¿Qué es el proceso Fischer-Tropsch?
El proceso Fischer-Tropsch convierte una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, llamada gas de síntesis, en combustibles y lubricantes líquidos de hidrocarburos. El carbón, el gas natural o la biomasa pueden ser una fuente de gas de síntesis. Se produce mediante gasificación, donde el material fuente se trata químicamente con oxígeno o vapor de agua a alta temperatura y presión. El gas de síntesis se hace reaccionar bajo calor variable en presencia de un catalizador, generalmente cobalto, hierro o rutenio, para producir el petróleo sintético. Los investigadores alemanes Franz Fischer y Hans Tropsch desarrollaron el proceso en la década de 1920.
El gas de síntesis como fuente de combustible líquido ha atraído un considerable interés de las naciones con poco petróleo pero una gran cantidad de materia prima necesaria para producir el gas. La biomasa a líquido es una alternativa particularmente atractiva, ya que es un recurso renovable. El proceso Fischer-Tropsch convierte el gas de síntesis en hidrocarburos líquidos, dióxido de carbono y agua. Se pueden producir grados variables de petróleo sintético dependiendo de la temperatura, la presión y el catalizador utilizado en el proceso. A 625 ° F (330 ° C) se produce gasolina sintética, mientras que a 390 ° F (200 ° C) el producto sería un combustible diesel sintético, por ejemplo.
El proceso de gasificación es una tarea muy intensiva en energía. Aunque el material de origen puede ser abundante y económico, los altos costos de fabricación generalmente hacen que el gas de síntesis sea una alternativa poco económica. La implementación de una instalación de proceso Fischer-Tropsch también requiere una gran inversión de capital en equipo y está sujeta a altos costos operativos. Es probable que sea necesario un mayor refinamiento en la eficiencia del proceso o un aumento considerable en el precio del petróleo natural para su adopción generalizada para el desarrollo energético futuro.
A pesar de sus inconvenientes, el proceso Fischer-Tropsch se ha utilizado con éxito tanto en instalaciones de demostración como de producción regular. En la década de 1930, el proceso se utilizó en Alemania para producir combustible líquido sintético a partir del carbón abundante en la región. La mejora continua en el proceso ha llevado a varias variantes con la mayoría de las implementaciones que emplean una tecnología patentada.
South African Coal and Oil (SASOL) ha producido combustibles líquidos a partir del carbón mediante el proceso Fischer-Tropsch desde la década de 1950. La compañía ha contratado dos plantas modernas en China; cada uno es capaz de producir 80,000 barriles de petróleo sintético por día. Varias compañías petroleras importantes han experimentado con la producción sintética en instalaciones de demostración a pequeña escala. El mayor consumidor de combustible del mundo, el ejército de los EE. UU., Continúa patrocinando la investigación en el proceso Fischer-Tropsch. En este caso, el objetivo es una fuente de combustible completamente bajo control interno, en lugar de preocupaciones económicas o ambientales.