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Liquefazione del carbone (in inglese coal liquefaction) è un termine generale che indica una famiglia di processi per produrre combustibili liquidi dal carbone. Le tecnologie specifiche di liquefazione generalmente ricadono in due categorie: processi di liquefazione diretta (direct coal liquefaction, DCL) e di liquefazione indiretta (indirect coal liquefaction, ICL). I processi di liquefazione indiretta generalmente implicano la gassificazione del carbone in una miscela di monossido di carbonio e idrogeno (syngas) e poi usano un processo come il Fischer-Tropsch per convertire la miscela di syngas in idrocarburi liquidi. Per contrasto, i processi di liquefazione diretta convertono il carbone direttamente in liquidi, senza lo stadio intermedio della gassificazione, scindendone la struttura organica con l'applicazione di solventi o catalizzatori in un ambiente ad alta pressione e temperatura. Dal momento che gli idrocarburi liquidi hanno solitamente un rapporto molare idrogeno-carbonio più alto dei carboni, sia nelle tecnologie ICL che in quelle DCL devono impiegati processi o di idrogenazione o di reiezione del carbonio. Poiché la liquefazione del carbone è generalmente un processo ad alta temperatura/alta pressione, essa richiede un significativo consumo di energia e, su scale industriali (migliaia di barili/giorno), investimenti di capitale per molti miliardi di dollari. Così, la liquefazione del carbone è un processo economicamente praticabile a prezzi petroliferi storicamente alti, e perciò presenta un alto rischio di investimento.

Per infrastruttura s'intende uno o la serie di elementi o di dispositivi organizzati che compongono, collegano ed intermediano i rapporti tra i vari componenti di una struttura.

Il carbone (o carbon fossile) è un combustibile fossile o roccia sedimentaria estratto da miniere sotterranee o a cielo aperto, o prodotto artificialmente. La formazione del carbone risale a circa 345 milioni di anni fa, quando un clima caldo e umido e un'elevata concentrazione di CO2 favorirono la crescita di alberi giganti: dopo la loro morte, favorita da inondazioni, si veniva a creare un ampio strato di legname, che non veniva degradato a causa dell'assenza di funghi e batteri specifici ancora non sviluppati, coperto poi da vari strati di altri sedimenti che lo sottoponevano a pressioni elevate e all'assenza di ossigeno. Questo continuo processo ha portato alla formazione di quelli che conosciamo come carboni fossili. È un combustibile pronto all'uso, formatosi entro rocce sedimentarie di colore nero o bruno scuro. È composto principalmente da carbonio e contiene tracce di idrocarburi, oltre a vari altri minerali assortiti, compresi alcuni a base di zolfo. Esistono vari metodi di analisi per caratterizzarlo. L'inizio del suo massiccio sfruttamento è spesso associato alla Rivoluzione industriale, e ancora oggi rimane un combustibile importante: viene prodotta usando il carbone un quarto dell'elettricità mondiale, circa la metà dell'elettricità negli Stati Uniti e circa il 10% in Italia. In passato era utilizzato anche per alimentare alcuni mezzi di trasporto, quali le locomotive e le navi a vapore, e per il riscaldamento degli edifici. L'uso del carbone per la produzione di energia è globalmente uno dei fattori principali dell'emissione antropica di anidride carbonica nell'atmosfera terrestre, principale causa dell'effetto serra e del surriscaldamento globale. Dal carbone si può ottenere il carbone attivo usato in chimica. Inoltre dal lavaggio del gas di carbone si ottiene come sottoprodotto il catrame di carbone.