Процессы производства жидкого и газообразного топлива из низкокачественного твердого разрабатывались еще Д.И.Менделеевым. В развитых странах мира крупные ассигнования выделяются на осуществление национальных программ создания синтетического топлива.

Бурый уголь - переходная форма от торфа к каменному углю с содержанием углерода 55...78% - в начале ХХ века являлся сырьем при производстве светильного газа, который использовался для бытовых и промышленных целей. В настоящее время газы с низкой теплотой сгорания (до 6,7 МДж/нм ), содержащие СО и углеводороды, получают обработкой бурого угля паровоздушным дутьем. При использовании высокотемпературного водяного пара получают горючий газ, содержащий CO, CH₄ и H₂, с теплотой сгорания до 12,5 МДж/нм3, который может использоваться в металлургии в качестве восстановителя в доменном процессе. По мнению специалистов США, газификация угля более эффективна, чем непосредственное сжигание угля в пылеугольных энергетических котлах. В девяностые годы ХХ века суммарная производительность установок газификации угля США составила около 100 млрд. нм в год. Разрабатываются схемы газификации углей с использованием теплоты ядерных реакторов. Развиваются методы подземной газификации пластов бурого угля с обработкой водяным паром для получения на выходе газообразных углеводородов с высоким содержанием метана.

Производство синтетического жидкого топлива было освоено в Германии в первой половине ХХ века. Немецкие танки, автомобили и даже самолеты в годы второй мировой войны заправлялись этим синтетическим топливом. В 60...70-е годы разработаны методики переработки горючих сланцев - глинистых горных пород, обогащенных горючим органическим веществом (до 60...70% по массе). Месторождения горючих сланцев расположены в Ленинградской области. Вследствие большой влажности и зольности теплота сгорания сланцев невелика - 5,11 МДж/кг.

В результате термической переработки сланцев получают горючий газ, содержащий до 30% водорода, 15.30% метана, около 10% оксида углерода, и сланцевое масло - смесь жидких углеводородов, близкую к продуктам перегонки нефти, а также ценные химические продукты - этилен, бензол, фенол. При изобилии нефти и природного газа в конце ХХ века технологии производства синтетического топлива из бурого угля и сланца казались нерентабельными, теперь настало время их возобновления. Переработка твердого топлива в синтетическое дает возможность резко уменьшить выбросы золы в продуктах сгорания.

Одно из растений, активно аккумулирующих солнечную энергию, - это сахарный тростник. Сбраживая тростниковый сахар до этилового спирта, получают еще один вид синтетического жидкого топлива, пригодного для двигателей внутреннего сгорания. В 80-е годы в Бразилии работали 400 тысяч автомобилей на спиртовом топливе и 5000 спиртозаправочных станций. Добавка спирта к низкооктановому бензину в количестве 20% повышает его октановое число, в этом случае не требуются дорогие присадки, применяемые в высокооктановых бензинах.

В качестве сырья для производства синтетического топлива может использоваться кукуруза и ее отходы. Углеводы кукурузы сбраживаются в зерновой спирт. Процесс получения зернового спирта предельно прост, в течение столетий его применяли в самогонных аппаратах. Спирты, пригодные как энергетическое топливо, получают также путем гидролиза древесины. Из рапса и некоторых других масличных культур получают масло, которое может использоваться в качестве топлива для дизельных двигателей.

Автор: Лабейш В.Г.