title: Gas di sintesi
text: # Gas di sintesi
  
  Il gas di sintesi, detto anche syngas (neologismo sincretico dall'inglese synthetic gas) indica una miscela di gas, essenzialmente monossido di carbonio (CO) e idrogeno $(H_2),$ con la presenza in quantità variabile anche di metano $(CH_4)$ e anidride carbonica $(CO_2).$
  
  A seconda dell'origine e degli utilizzi a cui sono destinati, le miscele $CO/H_2$ vengono denotate con diversi termini, quali: gas d'acqua, gas d'aria, gas di città, crack gas, gas di sintesi del metanolo e oxo gas.
  
  Con lo stesso termine si indica anche la miscela di azoto $(N_2)$ e idrogeno utilizzata per la sintesi dell'ammoniaca.
  
  ## Produzione
  
  Il syngas può essere prodotto in vari modi:
  
  * processo autotermico, fino agli anni cinquanta veniva utilizzato il coke (gas d'acqua), adesso si utilizza soprattutto il metano;
  * reforming del metano;
  
  ### Processo autotermico
  
  Il processo autotermico sfrutta idrocarburi gassosi o liquidi leggeri e si basa sulla reazione:
  
      $CH_4$ + ½ $O_2$ → CO + 2 $H_2$
  
  In realtà le reazioni che avvengono sono:
  
      $CH_4$ + 2 $O_2$ → $CO_2$ + $H_2O$
      $CH_4$ + $H_2O$ → CO + 3 $H_2$
      $CH_4$ + $CO_2$ → 2 CO + 2 $H_2$
      C + $H_2O$ → CO + $H_2$
  
  La reazione viene condotta a 500 °C ed è necessaria una buona miscelazione dei reagenti per limitare la formazione di nero fumo. Terminata la reazione si raffreddano i gas velocemente per evitare cambiamenti nell'equilibrio, con acqua.
  
  ### Processo di reforming
  
  La reazione si divide in due fasi:
  
  **Reforming primario**
  
  
      $CH_4$ + $H_2O$ → CO + 3 $H_2$
  
  **Reforming secondario**
  
  La miscela di gas ottenuta contiene $CH_4$ residuo, CO, $H_2O$ e $H_2.$ Viene fatta una postcombustione con aria alla fine della quale si ottiene una maggior concentrazione di CO e $H_2$ e una minor concentrazione di $CH_4$ residuo.
  
  ## Utilizzi
  
  * combustibile, per generare energia elettrica attraverso l'uso di una comune turbina a gas, motore a ciclo diesel, o in modo diretto tramite le pile a combustibile (fuel-cells) di tipo DMFC;
  * reagente, ad esempio nel processo Fischer-Tropsch;
  * fonte di idrogeno, ad esempio per la sintesi di ammoniaca o per la produzione di energia elettrica mediante celle a combustibile a carbonati fusi.
  