Le carburant de synthèse, ou essence synthétique, a été développé pour la première fois en 1923 par deux chimistes allemands, Franz Fischer et Hans Tropsch. Il s’agit de produire du pétrole brut de synthèse en mélangeant des gaz généralement issus du charbon. Ce procédé, nommé « Fischer-Tropsch » par les chimistes, a permis « d’approvisionner le III^e Reich en hydrocarbures », explique l’encyclopédie Universalis. Les usines allemandes de fabrication de carburant de synthèse ont cependant été arrêtées après la Seconde Guerre mondiale, « le prix de revient des produits étant beaucoup trop élevé vis-à-vis de ceux issus des autres procédés carbo et pétrochimiques ».

L’Afrique du Sud, qui n’avait pas accès aux produits pétroliers en raison de sanctions liées à l’apartheid, a fortement misé sur les carburants de synthèse dans la seconde moitié du XX^e siècle. « Ces unités sont toujours opérationnelles et couvraient au début des années 2000 plus des deux tiers des besoins combustibles du pays », expliquait la chimiste Aurore Richel dans un article publié sur The Conversation fin 2019.

De nouveaux carburants de synthèse produits à partir d’électricité renouvelable ou bas carbone, appelés e-carburants, ont commencé à être développés ces dernières années. Ces carburants de synthèse peuvent « représenter une solution transitoire pour les filières disposant à terme d’alternatives à la motorisation thermique », comme les voitures électriques, explique sur son site le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), un organisme public. Ils peuvent aussi « devenir une solution durable pour les filières ne disposant pas d’autres alternatives pour réduire leurs émissions de CO₂ », comme « la mobilité lourde et longue distance (terrestre, maritime, aérienne) ». Leur production est toutefois très énergivore.