Gas-oil - Diesel fuel

Un réservoir de carburant diesel sur un camion

Carburant diesel / d i z əl / en général est tout combustible liquide spécialement conçu pour être utilisé dans les moteurs diesel , dans lequel l' allumage du combustible a lieu, sans aucune étincelle, à la suite de la compression du mélange d'air d' entrée et ensuite l' injection de carburant. Par conséquent, le carburant diesel a besoin de bonnes caractéristiques d'allumage par compression.

Le type le plus commun de carburant diesel est un spécifique distillat fraction de pétrole du mazout , mais des solutions de rechange qui ne sont pas dérivés du pétrole, comme le biodiesel , la biomasse en liquide (BTL) ou gaz liquide (GTL) diesel sont de plus en plus élaboré et adopté . Pour distinguer ces types, le diesel dérivé du pétrole est de plus en plus appelé pétrodiesel dans certains cercles universitaires.

Dans de nombreux pays, le carburant diesel est normalisé. Par exemple, dans l'Union européenne, la norme pour le carburant diesel est EN 590 . Le carburant diesel a de nombreux noms familiers; le plus souvent, il est simplement appelé diesel . Au Royaume-Uni, le carburant diesel pour usage routier est communément abrégé DERV , signifiant véhicule routier à moteur diesel , qui comporte une prime fiscale par rapport au carburant équivalent pour un usage non routier . En Australie , le carburant diesel est également connu sous le nom de distillat , et en Indonésie , il est connu sous le nom de Solar , une marque déposée de la compagnie pétrolière locale Pertamina .

Le diesel à très faible teneur en soufre (ULSD) est un carburant diesel dont la teneur en soufre est considérablement réduite . En 2016, presque tout le carburant diesel à base de pétrole disponible au Royaume-Uni, en Europe continentale et en Amérique du Nord est de type ULSD.

Avant la normalisation du carburant diesel, la majorité des moteurs diesel fonctionnaient généralement avec des fiouls bon marché ; ces mazouts sont encore utilisés dans les moteurs diesel des bateaux. Bien qu'il soit spécifiquement conçu pour les moteurs diesel, le carburant diesel peut également être utilisé comme carburant pour plusieurs moteurs non diesel, par exemple le moteur Akroyd , le moteur Stirling ou les chaudières pour moteurs à vapeur .

Histoire

Origines

Le carburant diesel est issu d'expériences menées par le scientifique et inventeur allemand Rudolf Diesel pour son moteur à allumage par compression qu'il a inventé en 1892. À l'origine, Diesel n'envisageait pas d'utiliser un type de carburant spécifique, au lieu de cela, il affirmait que le principe de fonctionnement de son moteur thermique rationnel fonctionnerait avec n'importe quel type de carburant dans n'importe quel état de la matière. Cependant, le premier prototype de moteur diesel et le premier moteur diesel fonctionnel n'ont été conçus que pour les carburants liquides.

Au début, Diesel a testé le pétrole brut de Pechelbronn , mais l'a rapidement remplacé par de l' essence et du kérosène , car le pétrole brut s'est avéré trop visqueux, le principal carburant d'essai pour le moteur Diesel étant le kérosène. En plus de cela, Diesel a expérimenté différents types d' huile de lampe provenant de diverses sources, ainsi que différents types d'essence et de ligroïne , qui ont tous bien fonctionné comme carburants pour moteurs diesel. Plus tard, Diesel a également testé la créosote de goudron de houille , l' huile de paraffine , le pétrole brut, le gasoil et le mazout , qui ont finalement fonctionné également. En Écosse et en France, l' huile de schiste a été utilisée comme carburant pour les premiers moteurs diesel de production de 1898, car les autres carburants étaient trop chers. En 1900, la société française Otto a construit un moteur diesel pour l'utilisation avec du pétrole brut, qui a été exposé à l' Exposition universelle de 1900 à Paris et à l' Exposition universelle de 1911 à Paris. Le moteur fonctionnait en fait à l'huile d'arachide au lieu de pétrole brut, et aucune modification n'était nécessaire pour le fonctionnement de l'huile d'arachide.

Lors de ses premiers tests de moteurs diesel, Diesel a également utilisé du gaz d'éclairage comme carburant et a réussi à créer des conceptions fonctionnelles, avec et sans injection pilote. Selon Diesel, il n'existait pas d'industrie productrice de poussière de charbon et la poussière de charbon fine et de haute qualité n'était pas disponible dans le commerce à la fin des années 1890. C'est la raison pour laquelle le moteur diesel n'a jamais été conçu ou planifié comme un moteur à poussière de charbon. Ce n'est qu'en décembre 1899 que Diesel a testé un prototype de poussière de charbon, qui utilisait la formation de mélange externe et l'injection pilote de carburant liquide. Ce moteur s'est avéré fonctionnel, mais a souffert d'une rupture de segment de piston après seulement quelques minutes en raison du dépôt de poussière de charbon.

Depuis le 20ème siècle

Avant la normalisation du carburant diesel, les moteurs diesel fonctionnaient généralement avec des fiouls bon marché. Aux États-Unis, ils étaient distillés à partir du pétrole, tandis qu'en Europe, on utilisait de l'huile de créosote de goudron de houille. Certains moteurs diesel étaient même alimentés par des mélanges de plusieurs carburants différents, tels que l'essence, le kérosène, l'huile de colza ou l'huile de graissage, car ils n'étaient pas taxés et donc bon marché. L'introduction de moteurs diesel de véhicules à moteur, tels que le Mercedes-Benz OM 138 , dans les années 1930 signifiait que des carburants de meilleure qualité avec des caractéristiques d'allumage appropriées étaient nécessaires. Cependant, dans un premier temps, aucune amélioration n'a été apportée à la qualité du carburant diesel des véhicules à moteur. Finalement, après la Seconde Guerre mondiale, les premiers carburants diesel modernes de haute qualité ont été standardisés. Ces normes étaient, par exemple, les normes DIN 51601, VTL 9140-001 et OTAN F 54. En 1993, la norme DIN 51601 a été rendue obsolète par la nouvelle norme EN 590, qui est depuis utilisée dans l'Union européenne. Dans les embarcations de mer, où la propulsion diesel avait gagné en prédominance à la fin des années 1970 en raison de l'augmentation des coûts du carburant causée par la crise énergétique des années 1970 , des fiouls lourds bon marché sont toujours utilisés à la place du carburant diesel conventionnel des véhicules à moteur. Ces fiouls lourds (souvent appelés Bunker C ) ne peuvent pas seulement être utilisés dans des navires à moteur diesel, mais aussi à vapeur.

Les types

Le carburant diesel est produit à partir de diverses sources, la plus courante étant le pétrole . Les autres sources comprennent la biomasse , les graisses animales , le biogaz , le gaz naturel et la liquéfaction du charbon .

Pétrole diesel

Un distributeur diesel moderne

Le diesel pétrolier, également appelé pétrodiesel ou diesel fossile, est le type de carburant diesel le plus courant. Il est produit à partir de la distillation fractionnée du pétrole brut entre 200 et 350 °C (392 et 662 °F) à pression atmosphérique , ce qui donne un mélange de chaînes carbonées qui contiennent généralement entre 9 et 25 atomes de carbone par molécule .

Diesel synthétique

Le diesel synthétique peut être produit à partir de n'importe quel matériau carboné, y compris la biomasse, le biogaz, le gaz naturel, le charbon et bien d'autres. La matière première est gazéifiée en gaz de synthèse qui, après purification, est converti par le procédé Fischer-Tropsch en un diesel synthétique.

Le processus est généralement appelé biomasse en liquide (BTL), gaz en liquide (GTL) ou charbon en liquide (CTL), selon la matière première utilisée.

Le diesel synthétique paraffinique a généralement une teneur en soufre proche de zéro et une très faible teneur en aromatiques, ce qui réduit les émissions non réglementées d'hydrocarbures toxiques, d'oxydes nitreux et de particules (PM).

Biodiesel

Biodiesel à base d' huile de soja

Le biodiesel est obtenu à partir d'huiles végétales ou de graisses animales (bio lipides ) qui sont principalement des esters méthyliques d'acides gras (FAME), et transestérifiés avec du méthanol . Elle peut être produite à partir de nombreux types d'huiles, les plus courantes étant l' huile de colza (ester méthylique de colza, RME) en Europe et l'huile de soja (ester méthylique de soja, SME) aux États-Unis. Le méthanol peut également être remplacé par de l'éthanol pour le processus de transestérification, ce qui conduit à la production d'esters éthyliques. Les processus de transestérification utilisent des catalyseurs, tels que l'hydroxyde de sodium ou de potassium, pour convertir l'huile végétale et le méthanol en biodiesel et les sous-produits indésirables glycérine et eau, qui devront être éliminés du carburant avec les traces de méthanol. Le biodiesel peut être utilisé pur (B100) dans les moteurs où le constructeur autorise une telle utilisation, mais il est plus souvent utilisé en mélange avec le diesel, BXX où XX est la teneur en biodiesel en pourcentage.

L'EMAG utilisé comme carburant est spécifié dans les normes DIN EN 14214 et ASTM D6751 .

Les fabricants d'équipements d'alimentation en carburant (FIE) ont soulevé plusieurs préoccupations concernant le biodiesel, identifiant FAME comme étant la cause des problèmes suivants : corrosion des composants d'injection de carburant, blocage du système de carburant basse pression, dilution et polymérisation accrues de l'huile de carter moteur, grippages de la pompe dus à viscosité élevée du carburant à basse température, pression d'injection accrue, défaillances des joints en élastomère et blocage de la pulvérisation des injecteurs de carburant. Le biodiesel pur a une teneur énergétique inférieure d'environ 5 à 10 % à celle du diesel pétrolier. La perte de puissance lors de l'utilisation de biodiesel pur est de 5 à 7 %.

Les acides gras insaturés sont à l'origine de la plus faible stabilité à l'oxydation ; ils réagissent avec l'oxygène et forment des peroxydes et entraînent des sous-produits de dégradation, qui peuvent provoquer des boues et de la laque dans le système de carburant.

Comme le biodiesel contient de faibles niveaux de soufre, les émissions d' oxydes de soufre et de sulfates , composants majeurs des pluies acides , sont faibles. L'utilisation de biodiesel entraîne également une réduction des hydrocarbures non brûlés, du monoxyde de carbone (CO) et des particules. Les émissions de CO avec le biodiesel sont considérablement réduites, de l'ordre de 50 % par rapport à la plupart des carburants pétrodiesel. Les émissions de gaz d'échappement de particules provenant du biodiesel se sont avérées 30 % inférieures aux émissions globales de particules provenant du pétrodiesel. Les émissions d'échappement d'hydrocarbures totaux (un facteur contribuant à la formation localisée de smog et d'ozone) sont jusqu'à 93 % inférieures pour le biodiesel que pour le carburant diesel.

Le biodiesel peut également réduire les risques pour la santé associés au diesel pétrolier. Les émissions de biodiesel ont montré des niveaux réduits d' hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et de composés d'HAP nitrés, qui ont été identifiés comme des cancérogènes potentiels . Lors d'essais récents, les composés HAP ont été réduits de 75 à 85 %, à l'exception du benz(a)anthracène , qui a été réduit d'environ 50 %. Les composés de nPAH ciblés ont également été considérablement réduits avec le carburant biodiesel, le 2-nitrofluorène et le 1-nitropyrène étant réduits de 90 %, et le reste des composés de nPAH n'a été réduit qu'à des niveaux infimes.

Huiles et graisses hydrogénées

Cette catégorie de carburants diesel consiste à convertir les triglycérides contenus dans les huiles végétales et les graisses animales en alcanes par raffinage et hydrogénation , comme le H-Bio . Le carburant produit a de nombreuses propriétés similaires au diesel synthétique et ne présente pas les nombreux inconvénients du FAME.

DME

L'éther diméthylique , DME, est un carburant diesel gazeux synthétique qui permet une combustion propre avec très peu de suie et des émissions réduites de NOx.

Espace de rangement

Grands réservoirs de carburant diesel à Sörnäinen , Helsinki , Finlande

Aux États-Unis, il est recommandé de stocker le diesel dans un conteneur jaune pour le différencier du kérosène , qui est généralement conservé dans des conteneurs bleus, et de l' essence (= essence), qui est généralement conservée dans des conteneurs rouges. Au Royaume-Uni, le diesel est normalement stocké dans un conteneur noir, pour le différencier de l'essence sans plomb (qui est généralement stockée dans un conteneur vert) et de l'essence au plomb (qui est stockée dans un conteneur rouge).

Normes

Le moteur diesel est un moteur multicarburant et peut fonctionner avec une grande variété de carburants. Cependant, le développement de moteurs diesel à hautes performances et à grande vitesse pour les voitures et les camions dans les années 1930 signifiait qu'un carburant approprié spécialement conçu pour de tels moteurs était nécessaire : le carburant diesel. Afin d'assurer une qualité constante, le gazole est standardisé ; les premières normes ont été introduites après la Seconde Guerre mondiale. En règle générale, une norme définit certaines propriétés du carburant, telles que l' indice de cétane , la densité , le point d'éclair , la teneur en soufre ou la teneur en biodiesel. Les normes relatives au carburant diesel comprennent :

Gas-oil

  • EN 590 (Union européenne)
  • ASTM D975 (États-Unis)
  • GOST R 52368 (Russie ; équivalent à EN 590)
  • OTAN F 54 (OTAN ; équivalent à EN 590)
  • DIN 51601 (Allemagne de l'Ouest ; obsolète)

Carburant biodiesel

Mesures et prix

Indice de cétane

La principale mesure de la qualité du carburant diesel est son indice de cétane . Un indice de cétane est une mesure du délai d'allumage d'un carburant diesel. Un indice de cétane plus élevé indique que le carburant s'enflamme plus facilement lorsqu'il est pulvérisé dans de l'air comprimé chaud. Le diesel routier européen (norme EN 590) a un indice de cétane minimum de 51. Des carburants avec des indices de cétane plus élevés, normalement des carburants diesel « premium » avec des agents de nettoyage supplémentaires et une partie du contenu synthétique, sont disponibles sur certains marchés.

Valeur et prix du carburant

Environ 86,1 % de la masse du carburant diesel est du carbone, et lorsqu'il est brûlé, il offre un pouvoir calorifique net de 43,1 MJ/kg contre 43,2 MJ/kg pour l'essence. Cependant, en raison de la densité plus élevée, le carburant diesel offre une densité énergétique volumétrique plus élevée : la densité du carburant diesel EN 590 est définie comme 0,820 à 0,845 kg/L (6,84 à 7,05 lb/US gal) à 15 °C (59 °F ), environ 9,0 à 13,9 % de plus que l'essence EN 228 (essence) de 0,720 à 0,775 kg/L (6,01 à 6,47 lb/US gal) à 15 °C, ce qui doit être pris en compte lors de la comparaison des prix volumétriques des carburants. Le CO
2
les émissions du diesel sont de 73,25 g/MJ, juste légèrement inférieures à celles de l'essence à 73,38 g/MJ.

Le carburant diesel est généralement plus simple à raffiner à partir du pétrole que l'essence et contient des hydrocarbures ayant un point d'ébullition compris entre 180 et 360 °C (356-680 °F). Un raffinage supplémentaire est nécessaire pour éliminer le soufre, ce qui contribue à un coût parfois plus élevé. Dans de nombreuses régions des États-Unis et dans tout le Royaume-Uni et l'Australie, le carburant diesel peut être plus cher que l'essence. Les raisons du prix plus élevé du diesel incluent la fermeture de certaines raffineries dans le golfe du Mexique , le détournement de la capacité de raffinage de masse vers la production d'essence et un récent transfert vers le diesel à très faible teneur en soufre (ULSD), qui entraîne des complications infrastructurelles. En Suède, un carburant diesel désigné sous le nom de MK-1 (diesel environnemental de classe 1) est également vendu; il s'agit d'un ULSD qui a également une teneur en aromatiques plus faible, avec une limite de 5%. Ce carburant est légèrement plus cher à produire que l'ULSD ordinaire. En Allemagne, la taxe sur le carburant diesel est inférieure d'environ 28 % à la taxe sur l'essence.

Imposition

Le carburant diesel est très similaire au mazout de chauffage , qui est utilisé dans le chauffage central . En Europe, aux États-Unis et au Canada, les taxes sur le carburant diesel sont plus élevées que sur le fioul domestique en raison de la taxe sur les carburants , et dans ces régions, le fioul domestique est marqué avec des colorants pour carburant et des traces de produits chimiques pour prévenir et détecter la fraude fiscale . Le diesel « non taxé » (parfois appelé « diesel hors route » ou « diesel rouge » en raison de son colorant rouge) est disponible dans certains pays pour une utilisation principalement dans des applications agricoles, telles que le carburant pour les tracteurs, les véhicules récréatifs et utilitaires ou d'autres véhicules non commerciaux qui n'empruntent pas la voie publique . Ce carburant peut avoir des niveaux de soufre qui dépassent les limites d'utilisation routière dans certains pays (par exemple, les États-Unis).

Ce diesel non taxé est teint en rouge pour identification, et en utilisant ce carburant diesel non taxé à des fins généralement taxées (comme la conduite), l'utilisateur peut être condamné à une amende (par exemple 10 000 $ US aux États-Unis). Au Royaume-Uni, en Belgique et aux Pays-Bas, il est connu sous le nom de diesel rouge (ou gasoil) et est également utilisé dans les véhicules agricoles , les réservoirs de chauffage domestique, les unités de réfrigération sur les camionnettes/camions qui contiennent des denrées périssables telles que de la nourriture et des médicaments et pour les embarcations marines. Le carburant diesel ou gazole marqué est teint en vert en République d'Irlande et en Norvège. Le terme « véhicule routier à moteur diesel » (DERV) est utilisé au Royaume-Uni comme synonyme de carburant diesel routier non marqué. En Inde, les taxes sur le carburant diesel sont inférieures à celles sur l'essence, car la majorité du transport des céréales et d'autres produits essentiels à travers le pays fonctionne au diesel.

Les taxes sur le biodiesel aux États-Unis varient d'un État à l'autre; certains états (le Texas, par exemple) n'ont pas de taxe sur le biodiesel et une taxe réduite sur les mélanges de biodiesel équivalente à la quantité de biodiesel dans le mélange, de sorte que le carburant B20 est taxé 20 % moins que le pétrodiesel pur. D'autres États, comme la Caroline du Nord, taxent le biodiesel (dans n'importe quelle configuration mélangée) de la même manière que le pétrodiesel, bien qu'ils aient introduit de nouvelles incitations pour les producteurs et les utilisateurs de tous les biocarburants.

Les usages

Le carburant diesel est principalement utilisé dans les moteurs diesel à grande vitesse, en particulier les moteurs diesel de véhicules à moteur (voitures, camions, par exemple), mais tous les moteurs diesel ne fonctionnent pas au carburant diesel. Par exemple, les gros moteurs de motomarines à deux temps utilisent généralement des fiouls lourds au lieu de carburant diesel, et certains types de moteurs diesel, tels que les moteurs MAN M-System , sont conçus pour fonctionner à l'essence avec des résistances au cliquetis allant jusqu'à 86 RON. D'autre part, les turbines à gaz et certains autres types de moteurs à combustion interne, et les moteurs à combustion externe , peuvent également être conçus pour prendre du carburant diesel.

L' exigence de viscosité du carburant diesel est généralement spécifiée à 40 °C. Un inconvénient du carburant diesel dans les climats froids est que sa viscosité augmente à mesure que la température diminue, le transformant en un gel (voir Allumage par compression - Gélification ) qui ne peut pas s'écouler dans les systèmes de carburant. Le diesel spécial basse température contient des additifs pour le maintenir liquide à des températures plus basses.

Véhicules routiers

Les camions et les autobus , qui étaient souvent alimentés par otto dans les années 1920 à 1950, sont maintenant presque exclusivement alimentés au diesel. En raison de ses caractéristiques d'allumage, le carburant diesel est donc largement utilisé dans ces véhicules. Étant donné que le carburant diesel n'est pas bien adapté aux moteurs otto, les voitures particulières, qui utilisent souvent des moteurs otto ou dérivés, fonctionnent généralement à l'essence au lieu de diesel. Cependant, en particulier en Europe et en Inde, de nombreuses voitures particulières sont équipées, en raison d'un meilleur rendement du moteur, de moteurs diesel et fonctionnent donc au diesel ordinaire.

Chemin de fer

Le diesel a remplacé le charbon et le mazout pour les véhicules à vapeur dans la seconde moitié du 20e siècle et est maintenant utilisé presque exclusivement pour les moteurs à combustion des véhicules ferroviaires autonomes (locomotives et autorails).

Avion

Moteur d'avion diesel 9 cylindres Packard DR-980, utilisé dans le premier avion à moteur diesel

En général, les moteurs diesel ne sont pas bien adaptés aux avions et aux hélicoptères. Cela est dû au rapport puissance/masse relativement faible du moteur diesel , ce qui signifie que les moteurs diesel sont généralement plutôt lourds, ce qui est un inconvénient dans les avions. Par conséquent, il est peu nécessaire d'utiliser du carburant diesel dans les avions, et le carburant diesel n'est pas utilisé commercialement comme carburant d'aviation. Au lieu de cela, l'essence ( Avgas ) et le carburéacteur (par exemple Jet A-1) sont utilisés. Cependant, surtout dans les années 1920 et 1930, de nombreux moteurs diesel d'avions de série fonctionnant au mazout ont été fabriqués, car ils présentaient plusieurs avantages : leur consommation de carburant était faible, ils étaient fiables, ne prenaient pas feu et nécessitaient un entretien minimal. . L'introduction de l'injection directe d'essence dans les années 1930 l'a emporté sur ces avantages, et les moteurs diesel d'avion sont rapidement tombés en désuétude. Avec l'amélioration des rapports puissance/masse des moteurs diesel, plusieurs moteurs diesel routiers ont été convertis et certifiés pour une utilisation aéronautique depuis le début du 21e siècle. Ces moteurs fonctionnent généralement au carburant d'avion Jet A-1 (mais peuvent également fonctionner au carburant diesel). Le Jet A-1 a des caractéristiques d'allumage similaires à celles du carburant diesel et convient donc à certains moteurs diesel (mais pas à tous).

Véhicules militaires

Jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, plusieurs véhicules militaires, notamment ceux qui nécessitaient des moteurs puissants ( véhicules de combat blindés , par exemple les chars M26 Pershing ou Panther ), utilisaient des moteurs otto conventionnels et fonctionnaient donc à l'essence. Depuis la Seconde Guerre mondiale, plusieurs véhicules militaires à moteur diesel ont été fabriqués, capables de fonctionner au diesel. En effet, les moteurs diesel sont plus économes en carburant et le carburant diesel est moins susceptible de prendre feu. Cependant, certains de ces véhicules diesel (comme le Leopard 1 ou le MAN 630 ) fonctionnaient toujours à l'essence, et certains véhicules militaires étaient encore fabriqués avec des moteurs otto (par exemple Ural-375 ou Unimog 404 ), incapables de fonctionner au diesel. .

Tracteurs et équipements lourds

Les tracteurs et l'équipement lourd d'aujourd'hui sont pour la plupart alimentés au diesel. Parmi les tracteurs, seules les plus petites classes peuvent également proposer des moteurs à essence. La dieselisation des tracteurs et des équipements lourds a commencé en Allemagne avant la Seconde Guerre mondiale, mais était inhabituelle aux États-Unis jusqu'après cette guerre. Au cours des années 1950 et 1960, il a également progressé aux États-Unis. Le carburant diesel est couramment utilisé dans les équipements d'extraction de pétrole et de gaz, bien que certains endroits utilisent des équipements électriques ou alimentés au gaz naturel.

Les tracteurs et les équipements lourds étaient souvent multicarburants dans les années 1920 à 1940, fonctionnant soit avec des moteurs à allumage commandé et à faible compression, des moteurs akryod ou des moteurs diesel. Ainsi, de nombreux tracteurs agricoles de l'époque pouvaient brûler de l'essence, de l' alcool , du kérosène et tout type de mazout léger tel que le mazout de chauffage ou l' huile de vaporisation de tracteur , selon ce qui était le plus abordable dans n'importe quelle région à un moment donné. Dans les fermes américaines à cette époque, le nom « distillat » faisait souvent référence à l'un des mazouts légers susmentionnés. Les moteurs à allumage commandé ne démarraient pas aussi bien avec le distillat, de sorte qu'un petit réservoir d'essence auxiliaire était généralement utilisé pour le démarrage à froid et les vannes de carburant étaient ajustées plusieurs minutes plus tard, après le réchauffement, pour passer au distillat. Des accessoires de moteur tels que des vaporisateurs et des carénages de radiateur ont également été utilisés, tous deux dans le but de capturer la chaleur, car lorsqu'un tel moteur fonctionnait au distillat, il fonctionnait mieux lorsque celui-ci et l'air qu'il inhalait étaient plus chauds qu'à la température ambiante. La dieselisation avec des moteurs diesel dédiés (haute compression avec injection de carburant mécanique et allumage par compression) a remplacé ces systèmes et a permis une utilisation plus efficace du carburant diesel brûlé.

Autres utilisations

Du carburant diesel de mauvaise qualité a été utilisé comme agent d'extraction pour l'extraction liquide-liquide du palladium à partir de mélanges d' acide nitrique . Une telle utilisation a été proposée comme moyen de séparer le palladium produit de fission du raffinat PUREX qui provient du combustible nucléaire irradié . Dans ce système d'extraction par solvant, les hydrocarbures de la loi diesel en tant que diluant , tandis que les di alkyl sulfures agissent en tant que l'agent d' extraction. Cette extraction s'opère par un mécanisme de solvatation . Jusqu'à présent, ni une usine pilote ni une usine à grande échelle n'ont été construites pour récupérer le palladium, le rhodium ou le ruthénium à partir des déchets nucléaires créés par l'utilisation de combustible nucléaire .

Le carburant diesel est également souvent utilisé comme ingrédient principal dans le fluide de forage de boue à base de pétrole. L'avantage de l'utilisation du diesel est son faible coût et sa capacité à forer une grande variété de strates difficiles, y compris des formations de schiste, de sel et de gypse. La boue de gasoil est généralement mélangée avec jusqu'à 40 % d'eau de saumure. Pour des raisons de santé, de sécurité et d'environnement, la boue de gasoil est souvent remplacée par des fluides de forage à base d'huile végétale, minérale ou synthétique de qualité alimentaire, bien que la boue de gasoil soit encore largement utilisée dans certaines régions.

Lors du développement des moteurs-fusées en Allemagne pendant la Seconde Guerre mondiale, le carburant diesel J-2 a été utilisé comme composant de carburant dans plusieurs moteurs, dont le BMW 109-718 . Le carburant diesel J-2 était également utilisé comme carburant pour les moteurs à turbine à gaz.

Analyse chimique

Composition chimique

Le diesel ne se mélange pas à l'eau.

Aux États-Unis, le diesel dérivé du pétrole est composé d'environ 75 % d' hydrocarbures saturés (principalement des paraffines comprenant n , iso et cycloparaffines ) et 25 % d' hydrocarbures aromatiques (dont des naphtalènes et des alkylbenzènes ). La formule chimique moyenne du carburant diesel commun est C 12 H 23 , allant approximativement de C 10 H 20 à C 15 H 28 .

Propriétés chimiques

La plupart des carburants diesel gèlent aux températures hivernales courantes, alors que les températures varient considérablement. Le pétrodiesel gèle généralement à des températures de -8,1 °C (17,5 °F), tandis que le biodiesel gèle entre des températures de 2 ° à 15 °C (35 ° à 60 °F). La viscosité du diesel augmente sensiblement à mesure que la température diminue, le transformant en un gel à des températures de -19 °C (-2,2 °F) à -15 °C (5 °F), qui ne peut pas circuler dans les systèmes de carburant. Les carburants diesel conventionnels se vaporisent à des températures comprises entre 149 °C et 371 °C.

Les points d'éclair du diesel conventionnel varient entre 52 et 96 °C, ce qui le rend plus sûr que l'essence et inadapté aux moteurs à allumage commandé. Contrairement à l'essence, le point d'éclair d'un carburant diesel n'a aucun rapport avec ses performances dans un moteur ni avec ses qualités d'auto-allumage.

Dangers

Dangers environnementaux du soufre

Dans le passé, le carburant diesel contenait des quantités plus élevées de soufre . Les normes d'émission européennes et la fiscalité préférentielle ont contraint les raffineries de pétrole à réduire considérablement le niveau de soufre dans les carburants diesel. Dans l'Union européenne, la teneur en soufre a considérablement diminué au cours des 20 dernières années. Le gazole automobile est couvert dans l'Union européenne par la norme EN 590 . Dans les années 1990, le cahier des charges autorisait une teneur en soufre de 2000 ppm max, ramenée à une limite de 350 ppm au début du 21ème siècle avec l'introduction des spécifications Euro 3. La limite a été abaissée avec l'introduction de la norme Euro 4 d'ici 2006 à 50 ppm ( ULSD , Ultra Low Sulphur Diesel). La norme pour le gazole en vigueur en Europe depuis 2009 est l'Euro 5, avec une teneur maximale de 10 ppm.

Norme d'émission Au plus tard Contient du soufre Indice de cétane
1 euro 1er janvier 1993 max. 2000 ppm min. 49
2 euros 1er janvier 1996 max. 500 ppm min. 49
3 euros 1er janvier 2001 max. 350 ppm min. 51
4 euros 1er janvier 2006 max. 50 ppm min. 51
5 euros 1er janvier 2009 max. 10 ppm min. 51

Aux États-Unis, des normes d'émissions plus strictes ont été adoptées avec la transition vers l' ULSD à partir de 2006, et devenant obligatoire le 1er juin 2010 (voir aussi les gaz d'échappement diesel ).

Contamination par les algues, les microbes et l'eau

Il y a eu beaucoup de discussions et de malentendus sur les algues dans le carburant diesel. Les algues ont besoin de lumière pour vivre et grandir. Comme il n'y a pas de lumière solaire dans un réservoir de carburant fermé, aucune algue ne peut survivre, mais certains microbes peuvent survivre et se nourrir du carburant diesel.

Ces microbes forment une colonie qui vit à l'interface du carburant et de l'eau. Ils poussent assez vite dans des températures plus chaudes. Ils peuvent même se développer par temps froid lorsque des réchauffeurs de réservoir de carburant sont installés. Certaines parties de la colonie peuvent se briser et obstruer les conduites de carburant et les filtres à carburant.

L'eau dans le carburant peut endommager une pompe d'injection de carburant ; certains filtres à carburant diesel retiennent également l'eau. La contamination de l'eau dans le carburant diesel peut entraîner le gel dans le réservoir de carburant. L'eau glacée qui sature le carburant obstrue parfois la pompe d'injection de carburant. Une fois que l'eau à l'intérieur du réservoir de carburant a commencé à geler, la gélification est plus susceptible de se produire. Lorsque le carburant est gélifié, il n'est efficace que lorsque la température est augmentée et que le carburant revient à l'état liquide.

Danger routier

Le diesel est moins inflammable que l' essence/essence . Cependant, comme il s'évapore lentement, tout déversement sur une chaussée peut présenter un risque de glissade pour les véhicules. Une fois que les fractions légères se sont évaporées, une nappe graisseuse est laissée sur la route, ce qui réduit l' adhérence et la traction des pneus et peut faire déraper les véhicules. La perte de traction est similaire à celle rencontrée sur le verglas , entraînant des situations particulièrement dangereuses pour les véhicules à deux roues, tels que les motos et les vélos , dans les ronds-points .

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

  • LD Danny Harvey, 2010, « L'énergie et la nouvelle réalité 1 : l'efficacité énergétique et la demande de services énergétiques », Londres : Routledge-Earthscan, ISBN  1-84407-912-0 , 672 pp. ; voir [2] , consulté le 28 septembre 2014.

Liens externes