Carburant
Un carburant est un combustible qui alimente un moteur à combustion interne, fusée, etc.) en transformant l'énergie chimique du carburant[1] en énergie mécanique ou en poussée. La principale caractéristique des carburants est d'avoir une grande densité énergétique, c'est-à-dire qu’ils contiennent beaucoup d'énergie pour une masse ou un volume réduits, ce qui accorde au système motorisé une grande autonomie. Plusieurs produits pétroliers sont utilisés comme carburant dans de nombreux moteurs.
Sommaire
1 Typologie
1.1 Signalétiques européennes
2 Les carburants, un élément stratégique
3 Carburants et moteurs
4 Carburants courants
5 Tableau des densités d'énergie
6 Biocarburants
7 Distributeurs pétroliers
8 Notes et références
8.1 Notes
8.2 Références
9 Annexes
9.1 Bibliographie
9.2 Articles connexes
9.3 Liens externes
Typologie |
Un carburant contient souvent un mélange d'hydrocarbures[2]. Dans le cas de l'hydrogène par exemple, on parle de combustible. Le carburant est souvent un liquide et parfois un gaz. Il est stocké dans le réservoir des véhicules. La contenance approximative en carburant liquide d'un réservoir d'automobile varie de trente litres (voitures peu puissantes) à cent litres (voitures très puissantes)[3].
Les carburants peuvent être classés de différentes manières. On peut par exemple distinguer les carburants fossiles, des biocarburants, des ergols.
- Carburants fossiles
- Ils proviennent de la transformation des matières organiques mortes mélangées à divers minéraux à de grandes profondeurs. Cette transformation nécessite plus d'un million d'années et se déroule à des températures et pressions très élevées. Les carburants fossiles sont en quantité limitée sur terre. La diminution future de la production de carburants est traitée dans l'article sur le pic de production. Les carburants issus du pétrole sont aussi appelés hydrocarbures.
- Biocarburants (agrocarburants)
- Ils proviennent de plantes ou animaux (non fossilisés). Parmi les produits développés commercialement, citons le bioéthanol et le biodiesel. Le préfixe « bio » a rapport avec l’agriculture mais pas avec l'écologie[4].
- Ergols liquides
- Les ergols liquides voire solides sont utilisés dans les moteurs de fusées anaérobies, rare type de moteur capable de fonctionner en dehors de l'atmosphère.
Signalétiques européennes |
Station-service en Islande, avec trois carburants, dont un SP95 et un diesel.
En Europe, une signalétique uniformisée a été mise en place à compter du 12 octobre 2018 dans les États membres de l'Union européenne ainsi qu'en Islande, au Liechtenstein, en Macédoine, en Norvège, en Serbie, en Suisse et en Turquie[5]. Dans le cas de la France[5], cette nouvelle signalétique cohabite avec la signalétique existante.
Pour l'essence et le Diesel, le chiffre fait référence à la teneur en biocarburant[5].
Pour l'essence, repéré par une étiquette ronde[6],[5] :
- E5 : sans plomb, que l'indice d'octane soit 95, 98, 100 ou 102 ;
- E10 : SP95-E10 ;
- E85 : superéthanol.
Pour le Diesel, repéré par une étiquette carrée[6],[5] :
- B7 : gazole actuellement commercialisé ;
- B10 : variante de gazole comprenant 10 % de biocarburants, autorisé dans certains pays comme la France depuis 2018[7] ;
- XTL : diesel synthétique.
Pour les carburants gazeux, repérés par une étiquette losange[6],[5] :
- H2 : hydrogène ;
- LPG : gaz de pétrole liquéfié ou GPL ;
- CNG : gaz naturel comprimé ou GNC ;
- LNG : gaz naturel liquéfié ou GNL.
Les carburants, un élément stratégique |
Les carburants, encore le plus souvent dérivés du pétrole, deviennent stratégiques dans l'économie de nombreux secteurs industriels, agricoles, forestiers, halieutiques, tourisme, aviation, marine marchande. L'augmentation des prix du pétrole et la perspective d'un épuisement de la ressource ont incité les gros utilisateurs de carburants à demander à leurs états des aides financières ou une défiscalisation. L'OCDE alerte sur le fait qu'outre le fait que ces mesures coûtent cher (par exemple, les subventions aux carburants des agriculteurs existent dans la plupart des pays de l’OCDE), et les allègements fiscaux en faveur de l’agriculture représentent à eux-seuls une perte pour l’État d’environ 950 millions d'euros en France et 2,3 milliards de dollars aux États-Unis), elles sont un obstacle à l’efficacité énergétique et aux alternatives propres, sûres et renouvelables. L'OCDE note aussi que les aides à l’agriculture étant souvent liées à la production, elles encouragent encore la consommation de carburant fossile, notamment via l'usage d’intrants tels que les pesticides et les engrais[8].
Carburants et moteurs |
Les moteurs à combustion interne ne peuvent pas accepter tout type de carburant.
Les moteurs à allumage commandé, communément appelés « moteurs à essence », peuvent fonctionner aussi bien avec de l'essence que du GPL, du GNV et d'autres gaz, et parfois avec un mélange de bioéthanol et d'essence voire d'éthanol pur[a] ; certaines adaptations des moteurs sont nécessaires en fonction du carburant.
Dans les moteurs à essence anciens, la formation du mélange avec l'air était assurée par un carburateur avant son admission dans les cylindres par les soupapes ; dans les moteurs modernes, le système du carburateur est remplacé par un système d'injection indirecte ou directe. Plus généralement, l'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne (moteur à piston ou bien moteur à réaction d'avion ou de fusée) est assurée à l'aide d'injecteurs.
Un moteur Diesel peut fonctionner avec du gazole classique, aussi appelé « pétrodiesel », ou avec un mélange de biodiesel et de Diesel, voire de biodiesel (huiles minérales ou végétales) pur ou même d'huiles lourdes pour les moteurs d'engins et de bateaux. Ici aussi, des adaptations du moteur ou de ses réglages peuvent s'avérer nécessaires pour changer de carburant.
Carburants courants |
| Carburant | PCI (MJ/kg) |
|---|---|
Essence (automobile) | 43,8 |
| Essence (aviation) | 44,0 |
GPL | 46,1 |
Fioul ou gazole | 42,5 |
Kérosène | 43,3 |
GNV | 48,0 |
Dihydrogène | 120,0 |
Isooctane | 44,4 |
Isoheptane | 44,6 |
Tableau des densités d'énergie |
| Carburant | Densité énergétique spécifique (MJ/kg) | Densité énergétique volumétrique (MJ/l) | CO2 produit par combustion (kg/kg) |
|---|---|---|---|
| Carburants liquides d'origine biologique | |||
Huile de pyrolyse | 17,5 | 21,35 | (En estimant que le contenu en carbone est 23 % wt + O2 masse) : 0,84 |
Méthanol (CH3-OH) | 19,9 – 22,7 | 15,9 | 1,37 |
Éthanol (CH3-CH2-OH) | 23,4 – 26,8 | 23,4 | 1,91 |
Butanol (CH3-(CH2)3-OH) | 36,0 | 29,2 | 2,37 |
Graisse | 37,67 | 31,68 | [Composition moyenne à insérer ici] |
Biodiesel | 37,8 | 33,3 – 35,7 | ~2,85 |
Huile de tournesol (C18H32O2) | 39,49 | 33,18 | (12 % (C16H32O2) + 16 % (C18H34O2) + 71 % AL + 1 % ALA) : 2,81 |
Huile de ricin (C18H34O3) | 39,5 | 33,21 | (1 % PA + 1 % SA + 89,5 % ROA + 3 % OA + 4,2 % AL + 0,3 % ALA) : 2,67 |
Huile d'olive (C18H34O2) | 39,25 - 39,82 | 33 - 33H | (15 % (C16H32O2) + 75 % (C18H34O2) + 9 % LA + 1 % ALA) : 2,80 |
| Carburants gazeux | |||
Méthane (CH4) | 55 – 55,7 | (liquéfié) 23,0 – 23,3 | (Le méthane est un gaz à effet de serre.) 2,74 |
Dihydrogène (H2) | 120 – 142 | (liquéfié) 8,5 – 10,1 | (Production et liquéfaction de l'hydrogène) 0,0 |
Carburants d'origine fossile | |||
Charbon | 29,3 – 33,5 | 39,85 - 74,43 | (En ne comptant pas : CO, NOx, sulfates et particules) : ~3,59 |
Pétrole | 41,868 | 28 – 31,4 | (En ne comptant pas : CO, NOx, sulfates et particules) : ~3,4 |
Essence | 45 – 48,3 | 32 – 34,8 | (En ne comptant pas : CO, NOx, sulfates et particules) : ~3,30 |
Gazole (Diesel) | 48,1 | 40,3 | (En ne comptant pas : CO, NOx, sulfates et particules) : ~3,4 |
Gaz naturel | 38 – 50 | (liquéfié) 25,5 – 28,7 | (Éthane, propane et butane N/C : CO, NOx et sulfates) : ~3,00 |
Éthane (CH3-CH3) | 51,9 | (liquéfié) ~24,0 | 2,93 |
Biocarburants |
Huile végétale carburant ou HVC
Biodiesel ou diester
- Bioéthanol
Distributeurs pétroliers |
- Agip
- Antar
- Avia
- BP
- Dyneff
- Elf
- Esso
- Fina
- Total
- Irving
- Shell
Notes et références |
Notes |
Le moteur doit être adapté à cet usage à cause des risques de corrosion.
Références |
« Les carburants : une source d'énergie chimique », un article CultureSciences-Chimie de l’École normale supérieure-DGESCO
Définitions lexicographiques et étymologiques de « carburant » du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales
« Fiche technique Porsche Panamera », sur autotitre.com (consulté le 27 juillet 2018)
Salomé Vincendon, « Les biocarburants : une filière pas si bio », sur lexpress.fr, 11 juin 2018 (consulté le 27 juillet 2018)
« VIDEO. Carburants: Une nouvelle signalétique européenne entre en vigueur à la pompe », sur https://www.20minutes.fr, 12 octobre 2018(consulté le 14 octobre 2018)
Pascal Pennec, « Signalétique des carburants : tout va changer ! », sur autoplus.fr, 24 septembre 2018(consulté le 30 septembre 2018).
Arnaud Murati, « Un nouveau gazole B10 pour l'instant inutile », sur https://pro.largus.fr, 28 août 2018(consulté le 14 octobre 2018)
Dans de nombreuses régions agricoles de l’OCDE, les niveaux de pollution dépassent les normes de qualité de l’eau potable, sur oecd.org, consulté le 28 décembre 2018
Annexes |
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Bibliographie |
- Jean-Claude Guibet, Carburants et moteurs, Technip, Paris, 1997.
Articles connexes |
- moteur à combustion interne
- Pollution de l'air
- Gaz à effet de serre
- Comparateur de prix de carburant
Liens externes |
« Évolution des prix moyens des carburants » en France, Carbu.com.
Union française des industries pétrolières (UFIP).
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