La tecnología de síntesis de combustibles de transporte se conoce desde hace más de 70 años. A lo largo de estas décadas de vigencia, el concepto original ha experimentado avances extraordinarios. En la actualidad numerosas empresas del sector de la energía están realizando fuertes inversiones para fabricar combustibles de automoción (gasolina, jet de aviación y diesel) utilizando como fuente de carbono el gas natural, carbón y biomasa.

[J.L.G. Fierro, Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, CSIC, Cantoblanco, 28049 Madrid]

Los sistemas energéticos de los países desarrollados se basan principalmente en combustibles de origen fósil (carbón, gas natural y petróleo), entre los que el petróleo desempeña un papel esencial. Las estimaciones indican que las reservas probadas de crudos medios y ligeros, denominados convencionales, alcanzan 1.200.000 millones de barriles. Si bien tales reservas parecen enormes, un simple cálculo indica que su duración solo cubrirá algunas décadas. Suponiendo un ritmo de consumo en los próximos años igual al actual de 84 millones de barriles/día, resulta evidente que el suministro está garantizado durante 39 años. Estas estimaciones se basan en el hecho de que el ritmo de consumo es constante, pero no se sabe cómo crecerá la demanda en las próximas décadas.

Puesto que las reservas probadas susceptibles de ser explotadas solamente cubren unas pocas décadas, se pretende fabricar en el futuro las distintas fracciones líquidas que se utilizan principalmente en automoción. Una opción tecnológica demostrada es la transformación del gas natural, carbón y biomasa en combustibles líquidos mediante tecnología perfectamente demostrada (síntesis Fischer-Tropsch). Básicamente, las tecnologías disponibles que utilizan catalizadores permiten transformar esos precursores de carbono en combustibles tales como: diesel, gasolina, ceras, parafinas y gas licuado, todos ellos exentos de heteroátomos (nitrógeno y azufre) y de estructuras aromáticas, que si se encuentran en los destilados de petróleo de origen fósil. Esta tecnología de síntesis de hidrocarburos se implantó en Alemania hace más de 70 años. Posteriormente en 1950 la tecnología de síntesis de hidrocarburos se instaló en Sudáfrica donde se fundó la empresa Sasol con el objetivo exclusivo de producir hidrocarburos líquidos a partir de carbón. Sasol desarrolló sus propios procesos y construyó un gran complejo en Sasolburg en 1955. Dado el éxito de esta planta, a principios de la década de 1980 Sasol  construyó dos plantas en Secunda. En 2004 Sasol producía el 41% de los combustibles de automoción consumidos en Sudáfrica.

Como consecuencia de las crisis del petróleo de 1973 y 1980, algunos países y empresas occidentales optaron de nuevo por la investigación de fuentes alternativas de combustibles líquidos. La empresa Shell construyó a principios de 1990 una planta en Malasia, basada en su propio proceso que utiliza gas natural como fuente de carbono. En general, la era de petróleo barato en la década de los 90 frenó la mayoría de los desarrollos de las tecnologías de síntesis de combustibles alternativos al petróleo. El aumento del precio del petróleo a partir de 2000, el interés resurgió de nuevo, pero con más fuerza, y numerosas empresas han anunciado nuevos desarrollos o proyectos industriales. El más avanzado es el proyecto "Oryx" en Qatar, que ha empezado su andadura en 2007.

El diesel sintético tiene niveles muy bajos de azufre, con lo que respeta de forma natural las legislaciones ambientales, muy estrictas y vigentes en la UE, y además posee un alto índice de cetano. Por ello, es un combustible de gran atractivo para ser usado en automoción. No obstante, los costes de inversión de las plantas de síntesis de hidrocarburos son muy elevados y su uso se justifica sólo si el petróleo es particularmente caro o escaso, como ocurre en la actualidad, y se dispone de una fuente alternativa de hidrocarburos barata y próxima tal como carbón, gas natural, residuo de biomasa o residuos pesados de refinerías.

La producción de gasolina y diesel a partir de carbón resulta atractiva desde el punto de vista de la independencia energética de los países productores de carbón, pero resultaría negativa en cuanto al impacto ambiental. La emisión total de CO₂ en el proceso de producción de hidrocarburos sintéticos a partir de carbón es aproximadamente dos veces superior a la del mismo tipo de combustible obtenido mediante refino de petróleo. El CO₂ no se emite en el propio proceso de fabricación del combustible sino en la etapa previa de gasificación y en la posterior combustión de los gases no convertidos. Si bien el proceso de gasificación teóricamente permite la captura del CO₂, todavía no existe ninguna planta de gasificación a escala industrial que incluya esta opción. Sólo si se utiliza biomasa como materia prima el proceso alcanza un nivel de emisiones de gases de efecto invernadero comparables o incluso inferiores a las del petróleo. En cuanto a la síntesis de hidrocarburos a partir de gas natural, sólo es rentable si algún obstáculo impide la comercialización directa del gas. Ello ocurre, por ejemplo, en yacimientos pequeños situados lejos de las áreas de distribución y consumo donde el gas natural se puede transformar a pie de pozo en hidrocarburos líquidos conforme a la tecnología Fischer Tropsch y después transportar el producto licuado de forma más económica.