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氣化反應（Gasification）是轉換有機的或化石燃料的碳質物料為一氧化碳，氫氣和二氧化碳的方法。這是通過在高溫下（>700℃）時，物料不燃燒，並與受控量氧氣和/或水蒸氣發生的反應來實現的。所產生的氣體混合物稱為合成氣（syngas），本身是燃料。如果從生物質得到的氣化化合物，氣化反應本身與產生氣體的燃燒所產生的動力被認為是可再生能源的來源。

氣化反應的優點在於，使用合成氣可能比原燃料的直接燃燒更有效，因為它可以在較高的溫度被燃燒，甚至在燃料電池中被燃燒，以使由卡諾定理定義效率的熱力學上限更高或（在燃料電池中的情況下）不適用。合成氣可能直接在燃氣內燃機中被燃燒，被用於產生甲醇和氫，或通過費托合成方法被轉化為合成燃料。氣化也可以開始使用本來會將被丟棄的材料，例如生物降解垃圾。另外，高溫工藝精煉出腐蝕性的灰渣元素如氯化物和鉀，允許從來自存在問題燃料生產出清潔的合成氣產品。化石燃料的氣化目前被廣泛使用以工業規模生產電力。

歷史

採用氣化法生產能源的工藝過程已使用超過180年。在早期，煤炭和泥炭被用來驅動這些工廠。最初是為了在19世紀製造用於照明和烹飪的城鎮煤氣而開發的，它被電力和天然氣所取代，它也被用在高爐中，但是自從1920年代在生產合成化學品方面發揮了更大的作用。

在兩次世界大戰中，特別是第二次世界大戰中，由於石油短缺，通過氣化生產燃料的需要再次出現了。被稱為Gasogene或Gazogène的木煤氣發生器被用於驅動歐洲的汽車。到1945年，有由氣化反應驅動的卡車，公共汽車和農業機械。據估計，世界各地有近90萬輛汽車使用發動機燃氣。

當前應用

合成氣可以用於熱產生和用於產生機械和電力。與其他氣體燃料一樣，與固體燃料相比，氣化反應煤氣對功率水平的控制更大，從而實現更高效和更清潔的運行。

合成氣還可用於進一步加工成液體燃料或化學品。

供熱

氣化器為供熱應用提供了靈活的選擇，因為它們可以改裝到現有的燃氣裝置中，例如烤爐，爐，鍋爐等，其中合成氣可以代替化石燃料。合成氣的熱值通常為約4-10 MJ/m3。

電力

目前，工業規模氣化主要用於從化石燃料（例如煤）產生電，其中合成氣在燃氣輪機中燃燒。氣化也在工業上用於使用整體煤氣化聯合循環（IGCC）生產電，氨和液體燃料（油），具有為燃料電池產生甲烷和氫的可能性。與常規技術相比，IGCC也是更有效的CO2捕集方法。IGCC示範工廠自1970年代初開始運行，並且在1990年代建造的一些工廠現在正在進入商業服務。

熱電聯產

在木材來源可持續的小型企業和建築應用中，250-1000千瓦和在歐洲安裝了新的零碳生物質氣化廠，從木材生產無焦煤合成氣，並在與熱回收發電機連接的往復式發動機中燃燒 。 這種類型的工廠通常被稱為木材生物質熱電聯產(CHP)單元，但是工廠具有七個不同過程：生物質加工，燃料輸送，氣化，氣體清潔，廢物處理，發電，和熱回收。

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