Fundamentalmente, se utilizaron dos tipos de procedimientos, para obtener hidrocarburos:
PROCESO BERGIUS
Friedrich Bergius, fue un químico e industrial alemán, galardonado con el Premio Nóbel de Química en 1931. Creó un procedimiento, para producir carburantes por hidrogenación del carbón, a elevadas temperaturas y presiones.
Su labor investigadora, sobre la influencia de las altas presiones en las reacciones químicas, fue reconocida en 1931 con la concesión del premio Nobel de Química, que compartió con Carl Bosch.
El proceso de hidrogenación, se aplica también en la producción de gasolina sintética. El proceso Bergius, denominado así por el químico alemán Friedrich Bergius, se usa a gran escala en muchas partes del mundo donde los recursos de petróleo son escasos, y utiliza carbón y alquitrán de hulla, como materia prima. El carbón, mezclado con un aceite pesado, se muele hasta convertirse en una pasta fina, y se calienta con hidrógeno, sometido a alta presión, en presencia de un catalizador compuesto por sulfuros metálicos. El aceite resultante vuelve a hidrogenarse, y en una tercera hidrogenación se obtiene gasolina. Una tonelada de carbón produce unos 300 litros de gasolina.
La conversión de carbón, lignito y otra materia carbonada, en combustibles líquidos despertó interés, en los países que no cuentan con recursos petrolíferos. Alemania fue la que inició este desarrollo, pero también otros países han construido instalaciones experimentales, como garantía contra el agotamiento de los yacimientos petrolíferos( por ejemplo, Sudáfrica)
El proceso Bergius, hidrogena el carbón directamente combinándolo a presión y temperatura elevadas. En la práctica, lo que se hace es inyectar hidrógeno a presión en una pasta asfáltica densa formada por carbón pulverizado. El hidrógeno necesario, para la reacción se obtiene a partir del metano y del agua mediante las reacciones siguientes:
Primera etapa del proceso Bergius:
Segunda etapa del proceso Bergius:
El proceso Bergius es muy versátil y proporciona hidrocarburos que se encuentran, en los intervalos de los combustibles para reactores y motores diésel asi como gasolinas. Durante la SGM Alemania obtenía el 70% del combustible para sus aviones por éste método.
PROCESO FISCHER-TROPSCH
El proceso Fischer-Tropsch, denominado así por sus descubridores, los químicos alemanes Franz Fischer y Hans Tropsch, se utilizó mucho en Alemania en la década de 1930, para producir petróleo sintético y combustible diesel. Este proceso utiliza una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno con un catalizador, que contiene níquel, cobalto o hierro con óxidos de magnesio, manganeso y torio. El proceso, se usa hoy para producir la materia prima, utilizada en la fabricación de grasas y jabones sintéticos.
El proceso Fischer-Tropsch (abreviado FT) fue patentado por los alemanes Franz Fischer y Hans Tropsch en 1925, llevado a escala piloto por vez primera por Ruhrchemie AG en 1934 e industrializado en 1936. Experimentó gran auge en la Alemania nazi, porque el estallido de la Segunda Guerra Mundial volvió difícil el acceso a fuentes exteriores de petróleo, mientras que el país producía mucho carbón, convertible en gas de síntesis mediante el proceso de gasificación. El proceso FT tenía un serio competidor en la licuefacción directa del carbón, impulsada por IG Farben, que se desarrolló aun más deprisa. A principios de 1944 el Reich producía a partir de carbón unos 124.000 barriles/día de combustibles, que suponían más del 90% del keroseno de aviación y más del 50% del combustible total del país. Esta producción, provenía sobre todo de 18 plantas de licuefacción directa, pero también de 9 pequeñas plantas FT, que aportaban unos 14.000 barriles/día.
Japón también hizo un gran esfuerzo por producir carburantes, a partir del carbón. La vía principal elegida por Japón, fue la carbonización a baja temperatura, proceso poco eficiente pero simple. No obstante, la empresa Mitsui compró una licencia del proceso FT a Ruhrchemie y construyó tres plantas en Miike, Amagasaki y Takikawa, que nunca alcanzaron su capacidad nominal, debido a problemas de diseño. En 1944 Japón produjo 114.000 toneladas de combustible a partir del carbón, pero sólo 18.000 de ellas provinieron de las plantas FT.
Entre 1944 y 1945, las plantas alemanas y japonesas fueron muy dañadas por los bombardeos aliados, ya que fueron consideradas, como objetivo estratégico de primera magnitud, y la mayoría fueron desmanteladas después de la guerra. Los científicos alemanes que habían trabajado en el proceso FT, fueron capturados por los estadounidenses, siendo siete de ellos, enviados a trabajar en EE.UU, en el marco de la Operación Paperclip. Originalmente llamada Operación Overcast, la Operación Paperclip fue el nombre en clave de los esfuerzos realizados por los Servicios de Inteligencia Militar de los EE.UU. para sacar de Alemania, científicos especializados en cohetes, (V-1, V-2), armas químicas (Zyklon-B) y medicinas después del colapso de Alemania, al término de la Segunda Guerra Mundial. Se estima que unos 700 científicos alemanes y sus familias fueron trasladados a EE.UU. como resultado de la Operación Paperclip.El programa estadounidense, sobre la síntesis FT ,fue a su vez abandonado en 1953, por su excesivo coste, frente a los combustibles, obtenidos mediante la destilación fraccionada "convencional", de los yacimientos petrolíferos existentes en Alaska, Texas, etc.
El proceso de Fischer_Tropsch, obtiene monóxido de carbono e hidrógeno, a partir de coque (simple carbono sólido, carbonilla) y vapor de agua. Luego se combina el monóxido de carbono, con un exceso de hidrógeno para dar hidrocarburos adecuados como combustibles líquidos. La reacción se efectúa a temperatura y presión elevadas, y en presencia de catalizadores.
Se puede resumir, en las siguientes reacciones químicas:
El producto obtenido a la salida de un reactor de Fischer-Tropsch, consiste en una mezcla de hidrocarburos, con una distribución muy amplia de pesos moleculares, que van desde los gases hasta las ceras pasando por la gasolina, el keroseno y el gasóleo. La naturaleza y proporción de los productos depende del tipo de reactor y de catalizador. En general, los procesos que operan a alta temperatura, producen una mayoría de gasolinas olefínicas, mientras que los de baja temperatura dan sobre todo gasóleos parafínicos.
El proceso FT produce principalmente cadenas de hidrocarburos rectas. La composición del producto variará algo según la relación hidrógeno a monóxido de carbono, y también según el catalizador y las condiciones de proceso. Este producto crudo de la síntesis FT debe procesarse aún para que el combustible sea aceptable. Este procesamiento incluye romper las largas cadenas en unidades más pequeñas y reacomodar algunos de los átomos (isomerización) para brindar las propiedades deseadas. Este proceso de mejora produce un material de amplio rango de ebullición, que luego se destila para obtener los productos finales.
Estos procesos, así como variantes tecnológicas de los mismos, están teniendo un cierto auge, en los últimos años, debido a la crisis energética, del sector de los combustibles fósiles, pero, por el momento, el factor económico, es el que dicta la última palabra y por el momento, es más caro obtener combustibles sintéticos, que, obtenerlos del petróleo, tal y como lo conocemos.
Un saludo
Fuentes:
"Innovación y Tradición" de David Edgerton, 2006 Editorial Crítica
http://www.cristalencantado.com.ar/http ... so-Bergius
http://en.wikipedia.org/wiki/Fischer-Tropsch_process
http://www.fischer-tropsch.org/
http://www.airpower.au.af.mil/airchroni ... becker.htm
¡Qué bien que ahora tengamos a un químico en el club! 
(Chiste malo)
