Мировые запасы доступного для разработки угля в 20–40 раз превосходят нефтяные ресурсы. Например, в США угля в 50–100 раз больше, чем нефти. Уголь – наиболее распространенное в природе минеральное топливо, роль которого в ближайшие десятилетия будет расти по мере истощения нефтяных и газовых месторождений. В данной связи будет расти и практическая значимость фундаментальных и прикладных исследований, направленных на разработку эффективных и экологически чистых способов превращения весьма ценного угольного сырья. Экономическая широкомасштабная переработка угля в эффективное топливо позволила бы сохранить нефть для получения из нее многих ценнейших соединений, необходимых для химической промышленности. Нефть как источник многих химических продуктов слишком дорога, и ее использовать в качестве топлива нерационально. С развитием химической технологии уголь станет одним из важнейших источников сырьевых продуктов, в том числе и тех, которые уже в настоящее время получают из нефти (рис. 6.8).

Уголь – твердое горючее, полезное ископаемое растительного происхождения – содержит, кроме углерода и водорода, серу и азот, а также некоторое количество минералов и влаги. Соотношение водород/углерод в угле примерно равно 1, что вдвое меньше, чем в бензине, поэтому как топливо уголь менее эффективен. При химическом превращении угля вначале удаляются из него сера и азот, затем отделяются неорганические примеси и, наконец, уголь превращается в жидкий: синтез-газ, представляющий собой смесь моноксида углерода и водорода.

Применение синтез-газа весьма перспективно, но его производство пока экономически не выгодно. Переработка угля может достигать крупных масштабов. Например, во время второй мировой войны в Германии, лишенной доступа к источникам нефти, в результате переработки угля было получено 585 тыс. т углеводородного топлива. Синтез-газ превращался в моторное топливо с помощью кобальтового катализатора. В недалеком прошлом ЮАР удовлетворяло около 40% своих потребностей в топливе, ежегодно получая 1750 тыс. т углеводорода из угля с применением железного катализатора. Перерабатывающие заводы располагались прямо на угольных залежах, откуда уголь конвейером загружался в химические реакторы.