Bio Ethanol

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dit avec le concours de lducation nationale

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biothanol

La filire biothanol

Dossier cr avec la collaboration du :

Groupement National pour la Formation Automobile

c h r i s t o p h e n u n e S D A S i LVA Formateur expert au centre de Rouvignies (59) [email protected]

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ANFA / dition 2009

Dossier technique La filire biothanol

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sommaire

1. Introduction .................................................................................................................................................7 A. La consommation mondiale ....................................................................................................................... 7 B. Les ressources disponibles ........................................................................................................................... 8 2. Un dfi pour lavenir....................................................................................................................................9 A. Le problme du transport ............................................................................................................................ 9 B. Le problme des gaz effet de serre ......................................................................................................... 9 C. Quest-ce quun biocarburant ? ............................................................................................................... 12 3. Les filires de production .........................................................................................................................14 A. Les solutions de production du biothanol pour les motorisations essence .................................. 16 B. Lutilisation de lthanol pur...................................................................................................................... 21 C. Le mlange lessence ............................................................................................................................... 21 D. Les problmes lis la tension de vapeur ..............................................................................................22 E. La production dETBE ..................................................................................................................................23 F. Le bilan CO2 ..................................................................................................................................................24 4. Compatibilit du biothanol avec les moteurs.................................................................................... 26 A. Les modifications apportes sur un vhicule flex fuel .........................................................................26 B. Les adaptations du moteur........................................................................................................................26 C. Les adaptations du vhicule ......................................................................................................................28 D. Les impacts sur le contrle moteur ........................................................................................................29 E. Ladaptation du fonctionnement .............................................................................................................. 31 F. La gestion du dmarrage froid ...............................................................................................................34 G. Les botiers dadaptation............................................................................................................................35 5. Conclusion ................................................................................................................................................. 39 6. Pour en savoir plus ................................................................................................................................... 40 A. La technologie ..............................................................................................................................................40 B. La production ...............................................................................................................................................40 C. La rglementation ....................................................................................................................................... 41 D. Le dbat sur les biocarburants ..................................................................................................................42

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introduction

Dans le domaine nergtique, le recours aux nergies dorigine fossile est trs largement prpondrant dans tous les secteurs dactivit, et en particulier dans les transports. cependant, le constat de la rarfaction de ces nergies fossiles est rel et des alternatives permettent de prparer lavenir tout en minimisant les effets sur la plante. A. LA CoNsommAtIoN moNdIALe Selon lAgence internationale de lnergie (Aie), la consommation mondiale en nergie va continuer crotre durant les trente prochaines annes. Croissance nergtique 3.7 milliards hab 5 milliards tep 6 milliards hab 9.2 milliards tep 8.2 milliards hab 15.3 milliards tep

+ 11%1970 1.35 tep/hab Source : Aie/BP stat review 2000 1.5 tep/hab

+ 27%2030 1.9 tep/hab

tep : tonne quivalent ptrole Ainsi, toujours selon lAie, la demande mondiale en ptrole (hors biocarburants) devrait saccrotre de 1 % par an en moyenne, passant de 85 106 millions de barils par jour entre 2007 et 2030. Bien entendu, ces prvisions restent dpendantes de lvolution des populations, des conomies, des modes de vie, des technologies

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introduction

B. Les ressoUrCes dIsPoNIBLes Les quantits de ptrole restantes dans les rserves actuellement exploites sont relativement floues. cependant, la plupart des organismes de prospection saccordent dire quavec les rserves actuellement exploites et au rythme actuel de consommation, il faut chiffrer une quarantaine dannes les possibilits dexploitation du ptrole. nanmoins, il reste encore dcouvrir , ou plutt exploiter, de nombreux gisements de ptrole connus des industriels mais actuellement difficiles daccs. cela, il faut encore ajouter les ptroles non conventionnels (sables asphaltiques, bruts extralourds) pour obtenir un dlai supplmentaire dutilisation du ptrole. Rpartition des ressources mondiales en 2004

64 Gb 12 ans

19 Gb 8,5 ans 727 Gb 88 ans 102 Gb 41,5 ans 102 Gb 33 ans

87 Gb 23 ans

48 Gb 17 ans

Source : BP Stat Review 2004

Total monde : 1 149 Gb 41 ans

Gb : Giga barils

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un dfi pour lavenir

A. Le ProBLme dU trANsPort en 2005, le transport mondial, cest : une dpendance au ptrole hauteur de 98 %, une consommation denviron 50 % du ptrole produit (ce qui reprsente 20 % de la consommation mondiale dnergie), une croissance moyenne de lordre de 2 % par an. Rpartition de la consommation de carburant dans le monde

38,7 % 2,7 % 58,6 %

Biocarburants GPL GNV

Essence

Gasoil

cette ultra-dpendance au ptrole du secteur du transport, ainsi que des besoins toujours croissants en nergie, font du problme du carburant utilis un enjeu en matire de recherche et de dveloppement.

B. Le ProBLme des GAz eFFet de serre La rarfaction des ressources ptrolires nest pas le seul problme li au transport : la ncessit de rduire la consommation de ptrole est galement directement lie la volont de minimiser les missions de gaz effet de serre.

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un dfi pour lavenir

Leffet de serre

cOuche DOZOne Les gaz effet de serre rgulent la temprature de la terre. Ils sont indispensables pour maintenir une temprature viable mais, en quantit excessive, ils crent un risque de forte augmentation de la temprature de la terre et par consquent dun drglement climatique.

Les gaz effet de serre dsigns par le protocole de Kyoto (1997) sont les suivants : Le dioxyde de carbone (cO2), Le mthane (ch4), Loxyde nitreux (n2O), Lhexafluorure de soufre (SF6), Les hydrofluorocarbures (hFc), Les hydrocarbures perfluors ou perfluorocarbures (PFc). De tous ces gaz, le plus problmatique reste le cO2 rejet dans latmosphre des quantits bien trop importantes par les diffrents secteurs dactivits (transports, industries, agriculture, usage domestique). Ainsi, les missions de cO2 se sont leves en 2004 26 milliards de tonnes. en poursuivant les missions actuelles, la quantit de cO2 doublera lhorizon 2050, atteignant plus de 50 milliards de tonnes par an, pour atteindre une teneur en cO2 dans latmosphre suprieure 1 000 ppm (parties par million) la fin du 21e sicle, concentration entranant trs certainement des drglements climatiques importants.

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un dfi pour lavenir

Daprs les climatologues, il faudrait stabiliser la teneur en cO2 450 ppm pour maintenir le rchauffement climatique en dessous de 2c, ce qui devrait permettre den limiter les consquences sur les cosystmes. Pour en savoir plus sur leffet de serre, vous pouvez consulter Les transports routiers et le rchauffement climatique sur www.educauto.org/InfoTech.

Leffet de serre Le