Comment fabriquer de l'essence sans pétrole ?

Créer du carburant grâce à la biomasse (ou au charbon)

En 1902, Sabatier et Senderens procédèrent à la synthèse du méthane CH4 sur nickel Ni et cobalt Co à partir d’un mélange de monoxyde de carbone CO et de dihydrogène H2. Le premier brevet a été déposé ensuite en 1913 en Allemagne par BASF sur la préparation d’huiles à partir d’un gaz de synthèse sur catalyseur cobalt-osmium Co-Os. Finalement, l’invention du procédé de synthèse Fischer-Tropsch (SFT) date du dépôt du premier brevet, en 1923, attribué à ces deux chercheurs allemands travaillant pour le Kaiser Wilhem Institut de Mülheim an der Ruhr. Il s’agit de la réduction du monoxyde de carbone par le dihydrogène en présence d’un catalyseur au fer suivant la réaction (2n+1) H2 + nCO → Cn H2n+2 + nH2O

CnH2n+2 est un mélange d’hydrocarbures qui doivent être hydrocraqués (cassés en molécules plus légères) pour donner le carburant liquide synthétique. 

Ce procédé a été exploité au cours de la Seconde Guerre mondiale par l’Allemagne qui ne disposait pas de pétrole mais possédait des mines de charbon. En 1944, le « troisième Reich » produisait 125 000 barils/jour d’essence à partir du charbon qui subvenaient aux besoins de l’aviation et de l’armée nazies engagées dans la guerre. On comptait alors de nombreuses usines de liquéfaction qui furent bombardées par les alliés de 1944 à 1945. 

Après 1950, l’Afrique du Sud est soumise à un blocage des approvisionnements en carburant suite à son isolement dû à sa politique d’Apartheid. Disposant d’abondantes ressources en charbon, elle perfectionna alors le procédé Fischer-Tropsch dans les unités CTL (Coal to liquids) avec deux synthèses : Arge pour les hydrocarbures à point d’ébullition élevé comme le gazole et les cires, et Synthol pour la production d’hydrocarbure à plus faible point d’ébullition comme l’essence, l’acétone et l’alcool. 

Après l’an 2000, l’instabilité du prix du pétrole a relancé l’intérêt du procédé et de grandes sociétés comme EXXON aux États-Unis et SHELL en Malaisie ont investi pour implanter de nouvelles unités. Les carburants produits par la synthèse Fischer-Tropsch sont plutôt propres, ont de bonnes propriétés et l’exploitation de la biomasse peut relancer le procédé. Le « syngas » ou gaz de synthèse (CO + H2 + CH4) peut effectivement être aussi produit par la calcination ménagée du bois ou de végétaux à haute température et ensuite être traité par la réaction Fischer-Tropsch.

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