Les carburants alternatifs

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Description détaillée

Le carburant

Un carburant est une substance qui alimente les moteurs à combustion interne  en fournissant l'énergie nécessaire à leur fonctionnement. En général, un carburant est une matière combustible capable de libérer de l'énergie lorsqu'il est brûlé, cette énergie est ensuite convertie en chaleur puis en mouvement.

 

Les carburants utilisés majoritairement en automobile proviennent du pétrole. Cette substance d'origine fossiles s'est formée sur des millions d'années à partir de décomposition organique 

 

 

 

 

Après un procédé de raffinage du pétrole on obtient des hydrocarbures qui sont principalement composés :

• De carbone,
• D'hydrogène,
• De composés soufrés et azotés.

Les carburants utilisés sont donc constitués de différentes molécules appelées :

• Alcènes, Alcanes, Hydrocarbures aromatiques...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les moteurs à combustion interne, utilisés sur les véhicules de grandes séries, possèdent des principes de fonctionnements adaptés aux carburants qu'ils utilisent.

 

 

 

 

•  le moteur diesel est à allumage par compression,

• le moteur essence principalement par allumage commandé.

   

 

 

 

 

 

 

 

On utilise donc des carburants différents :

• Le gazole est composé notamment de cétane ou hexadécane (C16H34),
• L'essence est composée d'octane ( C8H18) et d'heptane (C7H16).

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Pourquoi les carburants alternatifs ?

 

Les inconvénients des carburants issus du pétrole :

Vulnérabilité économique : Fluctuation des prix, déséquilibre commercial.

Risques géopolitiques : La majorité des réserves mondiales de pétrole se trouvent dans quelques régions, notamment au Moyen-Orient, en Russie, et au Venezuela. Les tensions géopolitiques, les guerres ou les embargos peuvent entraîner des ruptures d'approvisionnement, ce qui expose les économies à des crises énergétiques.

Impact environnemental : Le pétrole est une énergie fossile qui contribue fortement aux émissions de CO2, l’un des principaux gaz responsable du réchauffement climatique. L’expression « du puits à la roue » (ou "well-to-wheel" en anglais) désigne une approche d'évaluation de l'impact environnemental des carburants et des technologies de propulsion, couvrant l'ensemble de leur cycle de vie, de la production à leur utilisation dans un véhicule.

Les ressources pétrolières : le pétrole est une ressource fossile, formée sur des millions d’années à partir de la décomposition de matières organiques sous pression et chaleur dans des conditions spécifiques. Ce processus prend énormément de temps, plusieurs millions d'années, ce qui signifie que le pétrole ne peut pas se renouveler à une échelle de temps utile pour l'humanité.

Les gisements de pétrole sont présents dans des zones géologiques spécifiques, et leur quantité est limitée. Chaque champ pétrolier contient un volume fini de pétrole, qui diminue au fur et à mesure de son exploitation.

La loi Européenne :

Le texte législatif qui interdit la vente de nouveaux véhicules thermiques à partir de 2035 dans l'Union européenne fait partie du paquet climat intitulé "Fit for 55". Ce règlement vise à réduire les émissions de CO₂ des voitures et des camionnettes lors de leur utilisation d'ici 2035. Il a été approuvé en octobre 2022 par le Parlement européen et les États membres. Concrètement, cela signifie que les voitures à moteur essence et diesel, ainsi que les hybrides, utilisant les carburants d'origine fossile ne pourront plus être commercialisées après cette date. 

Cependant: un accord entre l'Allemagne et l'UE en mars 2023, a été trouvé permettant un assouplissement de la législation. Cet accord précise que, sous certaines conditions, les véhicules thermiques pourront encore être commercialisés après 2035, à condition qu'ils utilisent exclusivement des e-carburants.

 

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Les carburants de synthèses 

 

Les carburants de synthèse, aussi appelés e-carburants ou carburants synthétiques, désignent des carburants produits artificiellement à partir de différentes sources d'énergie, souvent en utilisant des procédés chimiques qui imitent la composition des carburants fossiles. Contrairement aux carburants traditionnels dérivés du pétrole, les carburants de synthèse peuvent être produits à partir de ressources non fossiles, ce qui les rend potentiellement neutres en carbone lorsqu'ils sont associés à des énergies renouvelables.

Ces carburants sont produits à partir d'hydrogène et de dioxyde de carbone (CO2) capturé.

 

 

 

 

 

 

 

Comment produire de l'hydrogène ?

 

L'hydrogène peut être  produit par :

L'électrolyse de l'eau (H2O). Il s'agit d'un processus chimique qui permet de décomposer l'eau (H₂O) en hydrogène (H₂) et oxygène (O₂) à l'aide d'un courant électrique. Pour produire de l'hydrogène vert, il faudra utiliser de l'électricité décarbonée obtenue à partir d'énergie renouvelable ( champs éoliens, barrage hydroélectriques, parcs solaires...).

 

Comment produire du carbone ?

 

 

 

 

Le carbone sera produit par captation du CO2.

• Source de CO₂ : Le CO₂ peut être capté à partir de différentes sources, notamment les centrales électriques (à gaz ou à charbon), les installations industrielles ou directement de l'air ambiant (ce dernier étant connu sous le nom de captage direct de l'air). Le processus implique généralement la séparation du CO₂ des autres gaz. L'air traverse des filtres chimiques qui absorbent le CO2 et libèrent l'air résiduel.

 

 

 

 

 

 

En résumé :

 

Quels sont les carburants obtenus ?

• E-méthane formule (CH4),
• E-méthanol formule (CH3O2),
• E-crude équivalent à l'essence ou au gazole formule (CH).

 

 

Les avantages : 

Réduction potentielle des émissions de CO₂ 

Les e-carburants sont théoriquement neutres en carbone si l'hydrogène est produit à partir de sources renouvelables et si le CO₂ utilisé pour leur production est capté directement dans l'atmosphère ou via des procédés industriels. Cela signifie que le CO₂ émis lors de leur combustion est compensé par le CO₂ capturé pour les produire, réduisant les émissions nettes* de gaz à effet de serre.

• le terme émissions nettes signifie que toutes les émissions de gaz à effet de serre produites par l'activité humaine doivent être retirées de l'atmosphère.

Compatibilité avec les infrastructures existantes :

 

Les e-carburants peuvent être utilisés par les véhicules actuels sans nécessiter de modifications majeures aux moteurs, stations-service ou infrastructures de transport. Cela facilite leur adoption par rapport à des alternatives comme les véhicules électriques, qui nécessitent un changement d'infrastructure (bornes de recharge, etc.).

 

 

Prolongation de la vie des véhicules thermiques :

Les e-carburants permettent de prolonger l’utilisation des véhicules thermiques après 2035, y compris des véhicules anciens, tout en réduisant les émissions de CO₂. Cela peut être intéressant pour les secteurs difficiles à électrifier comme certains segments de l'automobile (sportive, collection).

 

Diversité des usages :

• Les e-carburants peuvent être utilisés non seulement dans les voitures, mais aussi dans des applications où l'électrification est complexe, comme l'aviation, le transport maritime et les camions lourds.

Les inconvénients :

Coût de production élevé :

• La production des e-carburants est actuellement très coûteuse. Le processus d'électrolyse pour produire de l'hydrogène vert est énergivore, et le coût des e-carburants est largement supérieur à celui des carburants fossiles traditionnels. 

Rendement énergétique faible :

• Le processus de production des e-carburants est inefficace du point de vue énergétique. La chaîne de production, qui inclut la capture de CO₂, l'électrolyse et la synthèse chimique, implique des pertes d'énergie importantes. Comparé aux véhicules électriques à batterie, qui ont un rendement énergétique global bien plus élevé, les e-carburants apparaissent moins efficients en termes de consommation d’énergie.

Disponibilité limitée des sources d'énergie renouvelable :

• La production d’e-carburants nécessite des quantités importantes d’électricité renouvelable (éolien, solaire) pour être vraiment neutre en carbone. Cependant, la disponibilité des énergies renouvelables est encore limitée, et il est souvent plus efficace d'utiliser cette énergie directement pour des applications comme l’électrification des véhicules ou des industries, plutôt que pour produire des e-carburants.

Impact environnemental :

• Bien que neutres en CO₂, les e-carburants émettent toujours des polluants lors de leur combustion, tels que des oxydes d’azote (NOₓ), des particules fines et d'autres polluants atmosphériques, comparables à ceux des carburants fossiles. Ces émissions peuvent avoir un impact négatif sur la qualité de l’air, en particulier dans les zones urbaines.

Production limitée :

• Aujourd'hui, la production d’e-carburants est marginale et ne répond pas encore à la demande mondiale en énergie. Même avec une augmentation de la production, les volumes produits risquent de rester faibles pendant un certain temps, limitant leur impact dans la transition énergétique.

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Les agrocarburants 

 

Les agrocarburants, également appelés biocarburants, sont des carburants produits à partir de matières organiques, principalement des plantes, des déchets agricoles ou d'autres biomasses. Ils sont utilisés comme alternative aux carburants fossiles.

Le bioéthanol

Matières premières 

 Les principales sources de bioéthanol comprennent :

• Les cultures alimentaires, comme le maïs et la canne à sucre,

• Les matières lignocellulosiques, comme les résidus agricoles et le bois, pour la production de bioéthanol de deuxième génération.

  

 

• Fermentation : Le processus implique la fermentation des sucres présents dans les matières premières par des levures. Cette fermentation convertit les sucres en éthanol et en dioxyde de carbone.
• Distillation : Après fermentation, le mélange est distillé pour séparer l'éthanol de l'eau et des autres sous-produits. L'éthanol ainsi obtenu est ensuite déshydraté pour atteindre un degré d'alcool élevé.

 

La formule chimique de l'éthanol est C₂H₅OH. Cela signifie qu'il est composé de deux atomes de carbone (C), six atomes d'hydrogène (H) et un atome d'oxygène (O).

Cet alcool sera mélangé à l'essence SP95 pour donner du :

 

• SP98 E5 
• SP95 E10
• E85

La lettre "E" signifie éthanol tandis que le chiffre qui suit indique la teneur maximal d'éthanol incorporée.

S'agissant d'un alcool mélangé à de l'essence, il sera utilisé uniquement dans un moteur à allumage commandé.

Les caractéristiques du super éthanol E85 :

L'éthanol a un pouvoir calorifique inférieur de 35% par rapport à l'essence. Il a cependant une masse volumique supérieure. Lorsqu'un moteur fonctionne à l'E85, une surconsommation d'environ 30% par rapport à l'essence est prévisible. L'éthanol a un indice d'octane (RON) supérieur à l'essence (110).

Autres propriétés de l'éthanol :

• Il possède un pouvoir détergeant,
• Il est miscible avec l'eau,
• Il n'est pas miscible avec l'huile,
• Il est hygroscopique,
• Il possède une température d'inflammation supérieure à l'essence,
• Il devient corrosif après un contact prolongé avec l'air.

Ci-dessous un comparatif essence / éthanol :

Les avantages du bioéthanol 

• Réduction des émissions de gaz à effet de serre :

L'éthanol peut réduire les émissions de CO₂ par rapport à l'essence traditionnelle, surtout lorsqu'il est produit de manière durable. En effet, les plantes utilisées pour produire de l'éthanol absorbent du CO₂ durant leur croissance, ce qui compense une partie des émissions lors de la combustion.

Il faut prendre 2 facteurs pour chiffrer cette réduction de CO2

1. Le rejet de CO2 à l’échappement
2. Le rejet de CO2 pour la production et la distribution du carburant

Premier facteur « le rejet à l’échappement » :

La composition des carburants impacte la consommation du moteur par le pouvoir calorifique, le dosage stœchiométrique …

• Sachant que lors de la combustion théorique, chaque molécule de carbone produit 1 molécule de CO2 :
• 1 litre d'essence consommé rejette = 2310 g de CO2
• 1 litre d'éthanol consommé rejette = 1544,4 g de CO2

 

Emissions de CO2 théoriques à l'essence :

• Pour un véhicule qui consomme 6 litres/100 km de SP95 ou SP98 :
• 6 X 2310/100 = 138,6 g/km de CO2

 

Emissions de CO2 théoriques à l'éthanol :

• Pour le même véhicule, si on considère une surconsommation de 25% (7,5 litres/100 km) en roulant avec un taux d'éthanol de 80% :
• 6 x 1544,4/100 = 92,66 g/km de CO2
• 1,5 x 2310/100 = 34,65 g/km de CO2
• 92,66 + 34,65 = 127,31 g/km de CO2

En théorie, le gain d'émission de CO2 est proche de -9 % !

Le deuxième facteur « le rejet de CO2 lors de la production et de la distribution du carburant »

Selon l'origine des matières premières (première ou seconde génération), la chaîne logistique, et le mode de culture (consommation des engins agricoles notamment) le rejet de CO2 sera plus ou moins important

 

• Renouvelabilité :

Étant dérivé de matières premières renouvelables comme le maïs, la canne à sucre, le blé ou d'autres cultures, l'éthanol peut contribuer à la diversification des sources d'énergie et à la sécurité énergétique.

• Amélioration de l'Octane :

L'éthanol a un indice d'octane plus élevé que l'essence, ce qui peut améliorer les performances des moteurs, notamment en réduisant le phénomène de cliquetis.

• Utilisation dans des véhicules existants :

L'éthanol peut être mélangé avec de l'essence sans nécessiter de modifications majeures des véhicules, ce qui le rend facilement intégrable dans l'infrastructure existante de distribution de carburant.

Les inconvénients du bioéthanol

• Compétition avec les cultures alimentaires :

La production d'éthanol à partir de cultures alimentaires peut entraîner une augmentation des prix des denrées alimentaires et poser des problèmes de sécurité alimentaire, en particulier dans les régions vulnérables  et selon la méthode utilisée (première ou seconde génération).

• Efficacité énergétique :

Bien que l'éthanol puisse réduire les émissions, son bilan énergétique n'est pas toujours favorable. La production et le transport de l'éthanol peuvent consommer autant d'énergie que les économies réalisées sur les émissions.

• Problèmes techniques :

Les véhicules utilisant des mélanges à forte teneur en éthanol (comme l'E85) peuvent rencontrer des problèmes techniques, tels que la corrosion des composants du moteur et des systèmes de carburant, si ceux-ci ne sont pas spécialement conçus pour cela.

• Impact environnemental de la culture :

La culture intensive de certaines plantes pour la production d'éthanol peut entraîner la déforestation, la perte de biodiversité et l'utilisation excessive d'engrais et de pesticides, ce qui peut avoir des effets néfastes sur l'environnement.

 

Autres agrocarburants 

 

Le biodiesel est un carburant renouvelable fabriqué à partir de matières grasses végétales (comme l'huile de colza, de soja, ou de tournesol) ou animales, ainsi que de certaines huiles usagées (comme l'huile de cuisson recyclée).

Le biodiesel est produit via un processus chimique appelé transestérification, qui consiste à mélanger les huiles ou les graisses avec de l'alcool (généralement du méthanol) et un catalyseur. Ce processus sépare la molécule de graisse en deux parties : les esters méthyliques (le biodiesel) et la glycérine, un sous-produit qui peut être utilisé dans d'autres industries, notamment les cosmétiques et les produits pharmaceutiques.

On obtient, selon le mélange avec du gazole, différents carburants destinés au moteur diesel, la lettre B pour biodiesel, le chiffre indique le volume d’EMAG (esters méthyliques d’acide gras).

• Le B7  distribué en France et utilisable sur tout véhicule diesel,
• Le B10 distribué en France est compatible qu'avec les véhicules dont l'indication B10 est noté sur la trappe à carburant,
• Le B30 et B100 ne sont pas distribués dans les stations service en France. Les utilisateurs de "véhicules B100" doivent posséder leurs propres cuves de ravitaillent, ce carburant est utilisé uniquement pour les flottes captives de poids lourds et de bus. 

Les avantages du biodiesel 

• Réduction des émissions de gaz à effet de serre : par rapport au diesel fossile, le biodiesel émet moins de CO₂.
• Source renouvelable : le biodiesel est produit à partir de matières premières renouvelables, ce qui en fait une source d'énergie plus durable.
• Biodégradable et moins toxique : contrairement aux carburants fossiles, le biodiesel est moins polluant en cas de déversement.
• Compatible avec les moteurs diesel : il peut être utilisé dans de nombreux moteurs diesel existants sans nécessiter de grandes modifications (notamment sous forme de mélanges avec le diesel fossile).

Les inconvénients du biodiesel

• Production limitée : le biodiesel ne peut pas remplacer complètement le diesel fossile à grande échelle, car cela nécessiterait une quantité très importante de matières premières agricoles.
• Impact environnemental des cultures : l'utilisation intensive de terres agricoles pour produire des cultures destinées au biodiesel peut entrer en concurrence avec les cultures alimentaires et contribuer à la déforestation.
• Sensibilité au froid : le biodiesel gèle à des températures plus élevées que le diesel fossile, ce qui peut poser problème dans les climats froids.

 

Le ED95 est un carburant constitué de 95% de bioéthanol et de 5% d'additif non pétrolier appelé "Masterbatch".

Il est surtout utilisé dans les poids lourds, les bus et certains véhicules de transport urbain, notamment dans les zones sensibles où la qualité de l'air est une priorité. L’ED95 nécessite des moteurs diesel adaptés ou des modifications spécifiques pour fonctionner correctement, car le bioéthanol pur a des propriétés de combustion différentes du diesel traditionnel.

Matières premières : il est principalement produit à partir des résidus agricoles (par exemple marc de raisin, paille, sciure de bois...). On l'appelle le bioéthanol de "seconde génération".

Les avantages de l'ED95 

Réduction des émissions de CO₂ : Puisqu’il est fabriqué à partir de biomasse, l’ED95 réduit les émissions de gaz à effet de serre par rapport au diesel fossile.

Renouvelable : Ce carburant utilise des sources de biomasse renouvelable, ce qui en fait une alternative durable aux carburants fossiles.

Moins polluant : Il n’émet pas ou peu de polluants, tels que le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d’azote (NO_X) ou le méthane (CH₄), et il réduit de plus de 70 % les émissions de particules fines en nombre (PM) par rapport au gazole.

Les inconvénients de l'ED95

Production de bioéthanol : La production de bioéthanol peut entrer en concurrence avec les cultures alimentaires et nécessite des ressources agricoles importantes.

Modification des moteurs : les moteurs diesel doivent être conçus spécialement pour garantir l'utilisation de ce carburant.

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Les carburants gazeux 

 

Les carburants gazeux sont des combustibles  qui peuvent être utilisés comme source d'énergie dans les moteurs de véhicules légers et industriels.

Ces carburants sont d'origine fossile, renouvelable ou synthétique.

Le GNV (gaz naturel véhicule) est extrait des gisements souterrains ou sous-marins de gaz fossile.

Le GPL/c (Gaz de Pétrole Liquéfié carburant) est un sous-produit des processus de raffinage du pétrole brut (40%) et d’extraction du gaz naturel (60%).

 Le biogaz est produit par la fermentation anaérobie (sans oxygène) de matières organiques comme les déchets agricoles, les boues d'épuration, ou les déchets alimentaires. Des bactéries décomposent ces matières en produisant un gaz brut composé de méthane et de CO₂.

La composition chimique des carburants gazeux :

• GPL/c : mélange de 50% de butane et 50% de propane, ce mélange peut varié selon les saisons, et les pays.

  
• État à Température Ambiante : Gaz incolore et inodore (un odorant, généralement le thiol éthylméthyléther, est ajouté pour détecter les fuites).
• Point d'Ébullition :
  • Propane : Environ -42 °C.
  • Butane : Environ -0,5 °C.
• Densité :
  • Densité à l'état gazeux : Environ 1,5 à 2,0 fois plus dense que l'air.
  • Densité à l'état liquide : Environ 0,5 à 0,58 kg/L.
• Pression de Vaporisation : Le GPL est stocké sous pression pour le liquéfier. La pression de vaporisation varie selon la température et la composition du mélange.

Le propane (C3H8) est un gaz à température ambiante et à pression atmosphérique. il se compose de 3 atomes de carbone et huit atomes d'hydrogène.

Le butane (C4H10) est un gaz à température ambiante et à pression atmosphérique. Il se compose de quatre atomes de carbone et dix atomes d'hydrogène.

Les avantages du GPL/c 

• Énergie Renouvelable : Le GPL peut être produit à partir de sources renouvelables, comme la biomasse, ce qui réduit son empreinte carbone. Il est issue principalement des puits de gaz naturel.
• Efficacité : Le GPL est plus efficace en termes de combustion par rapport à d'autres carburants fossiles, offrant une meilleure efficacité énergétique, l’homogénéisation du carburant et du comburant est meilleure.
• La pollution est moindre : moins de gaz polluants nocifs ( CO, HC, Nox, Particules...) moins de gaz à effet de serre (CO2). 

 

La composition des carburants impacte la consommation du moteur par le pouvoir calorifique, le dosage stœchiométrique …

Sachant que lors de la combustion théorique, chaque molécule de carbone produit 1 molécule de CO2 :

• 1 litre d'essence consommé rejette = 2310 g de CO2

• 1 litre de GPL/c (50% de butane et 50 % de propane) consommé rejette = 1643 g de CO2

   

Emissions de CO2 théoriques à l'essence :

• Pour un véhicule qui consomme 6 litres/100 km de SP95 ou SP98 :
• 6 X 2310/100 = 138,6 g/km de CO2

 

Emissions de CO2 théoriques au GPL/c :

• Pour le même véhicule, si on considère une surconsommation de 24% (7,44 litres/100 km)  :
• (7.44 X 1643) / 100 = 122,2 g de CO2/km 

En théorie, le gain d'émission de CO2 est proche de -12 % !

Les inconvénients du GPL/c

• Nombre limité de stations de ravitaillement : Bien que le GPL soit disponible dans de nombreuses stations-service, elles restent moins nombreuses que celles offrant de l’essence ou du diesel.
• Besoin de réservoirs spécifiques : Les véhicules GPL nécessitent des réservoirs spécifiques sous pression, qui sont souvent installés dans le coffre. Cela réduit l’espace de rangement du véhicule.
• Autonomie réduite : Le GPL a une densité énergétique inférieure à celle de l'essence et du diesel, ce qui signifie que, pour un même volume, un véhicule au GPL parcourt une distance moindre.
• Entretien et coûts supplémentaires : L'installation d’un système GPL nécessite un entretien spécialisé, ce qui peut entraîner des coûts additionnels. De plus, certains composants (comme les soupapes) peuvent s’user plus rapidement en raison des températures de combustion légèrement plus élevées.
• Réduction de la puissance : Le GPL peut réduire la puissance d'un moteur d'environ 5 à 10 % par rapport à un moteur à essence, ce qui peut impacter les performances du véhicule.
• Origine fossile : Bien que le GPL soit considéré comme plus propre que l'essence ou le diesel, il reste un produit issu des hydrocarbures fossiles. Son utilisation contribue donc indirectement aux émissions de gaz à effet de serre lors de l’extraction et du raffinage.

 

Le Gaz Naturel Véhicule (GNV) ,Gaz Naturel Comprimé (GNC) ou Gaz Naturel Liquéfié (GNL)

 

 

Ces gaz sont composés principalement de méthane.

Le méthane (CH4) est un gaz à  température ambiante et à pression atmosphérique. Il devient liquide à des températures très basses (environ -161,5 °C) et à des pressions élevées.

• État à Température Ambiante : Gaz incolore et inodore (des odorants peuvent être ajoutés pour prévenir les fuites).

• Densité :

  • Environ 0,717 kg/m³ à température et pression normales, ce qui le rend moins dense que l'air (il flotte dans l'air).

• Point d'Ébullition : Environ -161,5 °C (le méthane devient liquide à cette température).

• Pression de Stockage :

  • Stocké à haute pression (200 à 250 bars) dans des réservoirs spéciaux pour réduire son volume.

 

Le méthane peut être stocké à l'état liquide dans un réservoir, on parlera alors de GNL (gaz naturel liquéfié), ce carburant est utilisé par les véhicules industriels, ce qui a pour effet d'augmenter l'autonomie par rapport au produit gazeux.

 

Avantages du GNV et GNL

• Réduction des Émissions :

  Le GNV contribue à une meilleure qualité de l'air en réduisant les polluants nocifs (particules, hydrocarbures, CO, Nox...) et les gaz à effet de serre (CO2).

Le GNV est commercialisé à l'état gazeux, la comparaison théorique sera faite en masse de produit consommé en non en volume de produit consommé.

• Essence : 2,31 kg de CO2 par litre consommé.
• GNV : 2,75 kg de CO2 par kilogramme consommé.

 Un véhicule consommant 6 litres d'essence pour 100 km consommera l'équivalent de 4.44 kg de GNV pour 100 km.

•  Rejets de CO2 pour l'essence :

Un véhicule essence consommant 6 L/100 km

 6 X 2.31 = 13.86 kg CO2 / 100 km soit 138,6g/km

•  Rejets de CO2 pour le GNV :

Un véhicule au GNV consommant 4,44 kg/100 km

4.44 X 2.75 = 12.21 kg de CO2 / 100 km soit 122,1g/km

En théorie, le gain d'émission de CO2 est proche de -12 % !

• Économie : Le prix du GNV est généralement inférieur à celui de l'essence et du diesel, ce qui peut réduire les coûts d'exploitation des véhicules.
• Provenance Renouvelable :
  • Le GNV peut être produit à partir de biogaz, ce qui en fait une source d'énergie renouvelable.

Inconvénients du GNV et du GNL

• Infrastructures Limitées :

  En France, le nombre de stations de GNV est limité dans certaines régions. Concernant le GNL, les infrastructures de distribution sont particulièrement complexes et restent encore peu nombreuses.

• Autonomie :

  Les véhicules GNV ont généralement une autonomie inférieure à celle des véhicules à essence ou diesel. Le carburant GNL nécessite des réservoirs spécifiques. En France, il est actuellement utilisé uniquement dans le domaine du poids lourd.

• Sécurité :

  Le méthane est inflammable et impose le respect de règles de sécurité pour le stockage, le ravitaillement, l'utilisation et la réparation.

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Méthodes et pratiques

En pratique :

L'usage d'un  carburant alternatif  peut nécessiter :

• Une formation et/ ou un agrément spécifique destinés aux techniciens et à l'entreprise pour l'installation d'un kit de conversion,
• De connaitre les impacts, des carburants alternatifs, sur les moteurs, les systèmes d'injection...,
• De connaitre la législation relative à l'utilisation des carburants alternatifs.

Les moteurs sont développés pour fonctionner avec un ou plusieurs type de carburant, il est donc important de respecter la législation et les recommandations des constructeurs. 

Méthode :

L'utilisation de superéthanol E85 dans un véhicule essence non "Flexfuel" peut générer des symptômes ou des pannes tel que :

• Allumage de voyant,
• Perte de performance,
• Destruction des éléments du circuit de carburant,
• Casse moteur...

Le contrôle du taux d'éthanol par prélèvement du carburant permettra d'orienter le diagnostic. Voici une méthode :

1. Prélever 25 ml de carburant,
2. Ajouter 25 ml d'eau,
3. Après quelques secondes, le mélange se sépare en 2 volumes. La quantité « A » qui remonte à la surface représente le carburant sans plomb pur, présent dans l’échantillon initial,
4. La quantité « B » translucide représente le mélange d’eau et d’éthanol,
5. Mesurer la quantité "A" puis appliquer la formule suivante pour connaitre le taux d'éthanol :

 

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Impact sur les compétences en atelier

Les compétences en atelier 

 

Tous ces carburants ont un impact sur les activités de réparation, d'entretien, de diagnostic ou de montage.

 

Concernant le superéthanol E85 :

Le technicien doit être capable d'identifier un véhicule "Flexfuel" administrativement et techniquement. Il doit être capable d'identifier la présence d'éthanol dans le réservoir du véhicule. Il doit maitriser le fonctionnement des sondes à oxygène, de la boucle de régulation de richesse ainsi que du circuit de carburant d'une injection indirecte et d'une injection directe.

Dans le cas de l'activité de transformation (il s'agit de convertir le véhicule essence en véhicule "Flexfuel"), le technicien devra suivre une formation délivrée par le fabricant du kit de conversion afin d'être habilité pour une durée de 2 ans. Cette activité de conversion est autorisée en France depuis 2017, elle est encadrée par un arrêté du journal officiel.

 

 

 

 

 

 

 

 

Concernant les carburants gazeux :

Le technicien doit être capable d'identifier un véhicule à bicarburation essence/GPL ou essence/GNV administrativement et techniquement.

Pour intervenir sur les véhicules GPL, une formation est obligatoire afin d'obtenir une habilitation :

• Le niveau 1, permettra d'intervenir sur le circuit basse pression (produit à l'état gazeux),
• Le niveau 2, permettra d'intervenir sur le circuit basse pression et sur le circuit haute pression (produit à l'état liquide) y compris le réservoir et ses accessoires,
• Le niveau 3, permettra en plus de réaliser la transformation d'un véhicule en assurant le placement d'un kit de conversion GPL.

 

Pour intervenir sur les véhicules GNV, une formation est également obligatoire pour obtenir une habilitation :

• Le niveau 1, permettra d'intervenir sur le circuit basse pression de carburant,
• Le niveau 2, permettra d'intervenir sur le circuit basse pression et sur le circuit haute pression sauf démontage/remontage de la vanne du réservoir,
• Le niveau 3, permettra d'intervenir sur l'intégralité du système GNV y compris le réservoir et sa vanne.

Dans le cas du véhicule GNV, la formation devra être dispensée par le constructeur du véhicule et/ou le fabricant du kit de conversion !
 

Un balisage "zone ATEX" devra être mis en place dans les ateliers destinés à accueillir des travaux sur les véhicules à carburant gazeux !

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Exemple d’outillage approprié