Procédé Fischer-Tropsch

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Le procédé Fischer-Tropsch est une réaction chimique de catalyse de monoxyde de carbone et d'hydrogène en vue de les convertir en hydrocarbure. Les catalyseurs les plus courants sont le fer ou le cobalt. L'intérêt de la conversion étant de produire du carburant liquide synthétique, le Syncrude, à partir de charbon ou de gaz. C'est un procédé très performant en terme de rendement, mais qui nécessite des investissements très lourds, ce qui le rend économiquement vulnérable aux fluctuations à la baisse du cours du baril de pétrole.

[modifier] Procédé originel

Le procédé de Fischer-Tropsch tel que découvert par ses deux inventeurs est le suivant :

$CH_4 + \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix}O_2 \rarr 2 H_2 + CO$

$(2n+1)H_2 + nCO \rarr C_nH_{2n+2} + nH_2O$

Le mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène est appelé le gaz synthétique ou syngaz. La production résultante est raffinée pour obtenir le carburant synthétique désiré.

[modifier] Histoire

L'invention du procédé date des années 1920 et est attribuée à deux chercheurs allemand, Franz Fischer et Hans Tropsch, travaillant pour le Kaiser Wilhelm Institut. Depuis lors, de nombreuses améliorations et variantes ont été effectuées et le terme Fischer-Tropsch recoupe une grande variété de procédés similaires (synthèse Fischer-Tropsch ou chimie Fischer-Tropsch).

Le procédé a été mis au point et exploité par l'Allemagne, pauvre en pétrole et en colonies pétrolifères, mais riche en charbon pour produire du carburant liquide. Il a été massivement utilisé par les Allemands et les Japonais durant la Seconde Guerre mondiale. Ainsi la production de carburant synthétique durant l'année 1944 a atteint 90 millions de tonnes. Après la guerre, des scientifiques allemands capturés ont continué à travailler sur les carburants synthétiques aux États-Unis dans le cadre de l'Opération Paperclip. Par la suite, le marché pétrolier s'étant structuré et le prix du pétrole ayant fortement baissé, le procédé Fischer-Tropsch est tombé en désuétude d'applications industrielles car non compétitif.

[modifier] Perspectives

C'est dans les années 2000 et l'augmentation du prix du pétrole que le procédé retrouve un intérêt économique. Ainsi le département de la Défense a préconisé en septembre 2005 le développement d'une industrie pétrolière basée sur l'exploitation des ressources énergétiques des États-Unis en charbon en vue de produire du carburant par le procédé Fischer-Tropsch et ainsi de ne pas être dépendant de ressources naturelles extérieures pour ses propres besoins.