Les bons et les mauvais côtés des carburants GPL

Le GPL est principalement utilisé dans les systèmes de chauffage et de cuisson domestiques / industriels et dans les grandes flottes de transport municipal. Dans les deux applications, le GPL offre une combustion plus propre à un coût de carburant peu coûteux. Bien qu’il s’agisse d’un carburant brûlant beaucoup plus propre que le diesel ou l’essence, contrairement à une croyance de longue date, le GPL n’est pas entièrement exempt de problèmes de performances liés au carburant.

Le GPL, le GNC et le gaz naturel sont tous des combustibles gazeux composés de certains des mêmes composants – le propane et le butane. Le GPL et le «propane» sont des termes interchangeables, mais ont tendance à signifier la même chose – un mélange de 70% de propane (fournisseurs gaz propane) et de 30% de butane, avec quelques oligo-éléments ajoutés (comme un agent odorant de type mercaptan pour que vous puissiez sentir une fuite de gaz). Il peut y avoir des différences mineures dans les mélanges de GPL vendus entre différents pays, qui a quelques spécifications différentes pour dicter le rapport du propane et du butane dans le gaz global.

Dans le raffinage du pétrole brut, le GPL est le premier composant qui sort de la tour de distillation, il est donc toujours produit lorsque le pétrole brut est raffiné pour produire de l’essence et du diesel. À des températures normales, le GPL est un gaz, mais il est généralement refroidi et compressé en bouteilles pour le stockage. Le GPL comprimé a une valeur énergétique 270 fois supérieure au même volume de GPL gazeux.

L’utilisation du GPL est plus populaire en Europe et en Asie qu’aux États-Unis, car les consommateurs étrangers ont tendance à être plus en avance que les consommateurs américains pour les préoccupations environnementales et le système de distribution est plus développé. Aux États-Unis, l’utilisation du GPL se limite principalement aux systèmes de chauffage domestique, aux applications industrielles (comme les chariots élévateurs et la production d’électricité de chaudières industrielles), aux grandes flottes de bus et de transport municipaux et à l’utilisation de petits produits de consommation comme les grils à gaz. Le transport au GPL (voitures, camions et scooters) est beaucoup plus courant en Europe et en Asie.

Pour que les États-Unis rattrapent leur retard dans l’utilisation du GPL, l’infrastructure de distribution devra s’améliorer considérablement – il est beaucoup plus courant de trouver une station-service de GPL en Europe qu’aux États-Unis. Les pays du tiers monde en expansion comme la Chine (maintenant la deuxième plus grande économie du monde, après le Japon) et l’Inde dépendent fortement du GPL pour répondre aux besoins de transport de leurs citoyens, ainsi que pour satisfaire la pression mondiale croissante pour être plus respectueux de l’environnement. En réponse à cette pression, le gouvernement centralisé chinois a rendu obligatoire une réduction de 25% des émissions polluantes au cours des cinq prochaines années. Alors que les États-Unis se sont tournés vers les mélanges de carburant renouvelable à base d’éthanol et de biodiesel pour répondre à ces demandes, les carburants GPL sont au cœur des plans pour remplir les mandats dans ces pays étrangers connaissant une croissance explosive. BONS POINTS SUR LES CARBURANTS GPL

Les molécules de GPL sont petites – 3 et 4 chaînes de carbone par rapport aux molécules de chaîne de carbone 8-18 + présentes dans l’essence et le diesel – et brûlent très proprement par rapport à l’essence et au diesel. Cette meilleure combustion signifie moins d’accumulation de carbone dans le moteur et une durée de vie plus longue pour les bougies d’allumage et l’huile de lubrification. C’est un avantage pour tous les types de consommateurs qui ont besoin de tirer le maximum de carburant de leurs véhicules, grands et petits.

Les émissions de combustion sont également assez faibles pour le GPL par rapport aux carburants automobiles populaires – les émissions d’hydrocarbures non brûlés et de particules sont très très faibles, tout comme les émissions de gaz sulfureux et les émissions de NOx (oxyde d’azote), qui sont tous deux des précurseurs du smog dans les zones urbaines polluées. . Les émissions par évaporation (comme ce qui se passe lorsque le carburant est distribué – une partie du carburant s’échappe dans l’air) sont très faibles en raison des systèmes de distribution de gaz GPL fermés nécessaires dans les stations de distribution.

Le GPL a une teneur en soufre brute inférieure à celle de l’essence, ce qui réduit le potentiel de corrosion dans les systèmes de stockage.

Ces faits font du GPL un carburant de choix pour les consommateurs soucieux de l’environnement, y compris les gouvernements locaux qui doivent faire face à des mandats de leur circonscription et plus haut dans l’échelle gouvernementale pour être plus «verts». Tout cela s’ajoute au fait que les carburants GPL sont excellents pour l’environnement, en dehors des émissions de carbone qu’ils génèrent sous forme de CO2.

QUESTIONS RELATIVES AU CARBURANT GPL

Parce que le GPL brûle tellement proprement, la plupart des consommateurs et même certains professionnels de la distribution de carburant à gaz ne savent pas que les carburants au GPL ne sont pas sans problèmes liés au carburant ou pouvant être améliorés.

Disponibilité du carburant des véhicules aux États-Unis

Très peu de véhicules grand public au GPL sont vendus aux États-Unis chaque année. Vous pouvez acheter des kits de conversion qui transformeront votre véhicule à essence ordinaire en un véhicule à double carburant flexible pouvant basculer entre l’essence et le GPL. Les kits de conversion coûtent entre 2000 $ et 4000 $. Malheureusement, même si vous choisissez de le faire, la simple disponibilité des stations de ravitaillement en GPL pour les véhicules est un problème prohibitif aux États-Unis pour l’expansion de ce type de carburant vert. La Californie compte le plus grand nombre de stations-service «propane» pour véhicules – environ 600 d’entre elles. À travers le pays, seulement 3% du GPL utilisé est vendu pour l’usage des véhicules.

Gamme de kilométrage pour les véhicules

Aux États-Unis, les consommateurs qui ont des véhicules GPL flexibles peuvent faire face à des problèmes de plage de kilométrage avec leurs réservoirs GPL. N’oubliez pas que le GPL comprimé a une densité différente de celle de l’essence ou du diesel. Une voiture GPL typique comme la Honda Civic 2008 convertie peut obtenir jusqu’à 36 mpg. C’est un grand kilométrage. Malheureusement, en raison de la nature de la compression du GPL, malgré les 36 mpg (24 mpg en ville), la Civic ne peut parcourir que 185 miles avec un réservoir plein de carburant GPL.

Accumulation de dépôts d’impuretés provenant de raffineries

Le GPL extrait directement de la source d’origine (le sol) est un mélange propre de propane, de butane et d’autres gaz d’hydrocarbures et ne contient pas d’impuretés oléfiniques à double liaison comme le propène (propane à double liaison). Le carburant GPL pur sans impuretés brûle très proprement pour produire une énorme énergie thermique (21 000 BTU par livre) avec un minimum de dépôts et d’émissions nocives comme le monoxyde de carbone.

Malheureusement, une partie du GPL généralement disponible sur le marché a été produite par des méthodes de craquage dans une raffinerie (pour maximiser les produits les plus rentables de l’essence et du diesel) et contient des molécules instables appelées alcènes et oléfines. Les processus de craquage impliquent la division chimique de molécules plus longues en molécules plus courtes – la raffinerie divisera les molécules les plus lourdes (comme le fioul lourd) pour créer plus d’essence et de diesel. Ce faisant, des fournitures supplémentaires de GPL sont produites en parallèle. Mais ces rendements supplémentaires de GPL ne sont pas du carburant GPL pur, car ils contiennent des molécules craquées provenant de l’autre processus de craquage.

Ces carburants GPL fissurés contiennent des alcènes (molécules avec des doubles liaisons réactives non saturées) qui ont tendance à réagir les uns avec les autres, de l’eau et d’autres molécules du carburant et de l’environnement (S, O, N) pour produire des polymères à chaîne plus longue, qui se terminent sous forme de dépôts lourds. Ces molécules instables contiennent des doubles liaisons qui les font réagir avec d’autres molécules dans le carburant et l’environnement (y compris l’oxygène et le soufre) pour former de longues molécules de polymère. Ces dépôts, car ce sont des chaînes plus longues, sont plus lourds et ne se dissolvent pas bien dans les carburants GPL, car le propane est un mauvais solvant pour ces espèces. Par conséquent, ils précipiteront hors du carburant avant et pendant la vaporisation. Une fois que cela se produit, ces dépôts ne peuvent pas être redissous dans le carburant.

Ces dépôts lourds s’accumuleront dans les vaporisateurs et convertisseurs, les conduites de vaporisateur, les injecteurs de carburant et les orifices de dosage des injecteurs et les brûleurs. Cela est vrai qu’il s’agisse d’un véhicule ou d’un système de chauffage domestique alimenté au propane. En raison de la nature lourde des dépôts, ils ont tendance à rester et à s’accumuler dans les zones où ils tombent pour la première fois.

L’effet des dépôts de GPL sur la performance

Une fois que ces zones connaissent une accumulation de dépôts, cela affecte le débit de carburant et le mélange air / carburant, ce qui rend le système beaucoup moins efficace et augmente les émissions produites. Vous pouvez également constater une réduction progressive de l’efficacité énergétique du système, qu’il s’agisse du chauffage ou de l’automobile. Non seulement cela est dû au fait que les dépôts font brûler le carburant moins efficacement, mais les dépôts peuvent également avoir un effet de type éponge, absorbant le carburant GPL et le libérant plus lentement au fil du temps, ce qui diffère de la façon dont le système a été conçu pour fonctionner.

Dans un véhicule qui brûle du GPL pour le carburant, l’accumulation de dépôts d’oléfines fait augmenter les besoins en octane du moteur. En effet, ces dépôts s’accumulent également dans la chambre de combustion et les espaces des cylindres, modifiant le volume à l’intérieur du cylindre, ce qui détermine en partie les exigences d’octane pour une cuisson correcte du carburant à la position correcte du cylindre. Le carburant GPL a généralement un indice d’octane très élevé, 96-100. Ainsi, l’effet des dépôts sur cette cote est en fait amplifié et plus important dans un moteur au GPL qu’un moteur à essence ordinaire conçu pour bien fonctionner avec de l’essence à 87 ou 89 octanes.

Un système avec accumulation de dépôts peut généralement rencontrer des difficultés de démarrage par temps froid. À mesure que les dépôts s’accumulent dans une fournaise ou un système de véhicule, ils commencent à affecter la façon dont le carburant se vaporise et la façon dont il circule dans le système d’alimentation en carburant. C’est particulièrement un problème avec le GPL en hiver, qui doit démarrer immédiatement. Ce type de dépôts gênera la qualité de vaporisation et de performance de ce carburant par temps froid. Cela peut être un problème si le vaporisateur de carburant est encrassé de dépôts – le carburant ne se vaporise pas assez bien pour fonctionner comme il se doit.

Usure de l’équipement

Lorsqu’il est utilisé dans des applications automobiles (voitures et camions), le GPL s’avère être un carburant sec qui ne fournit pas le même type de lubrification pour les pièces de livraison de carburant critiques que les carburants liquides. Au fil du temps, les conducteurs de GPL ont tendance à trouver une usure excessive de certaines pièces critiques du moteur. Les soupapes, les injecteurs et les bagues de compression peuvent être les pièces les plus fréquemment affectées.

Dans les systèmes de fournaise, certains dépôts accumulés peuvent être abrasifs et peuvent se rompre dans le flux d’air turbulent du système d’alimentation en combustible. Lorsque cela se produit, ils peuvent s’user sur les surfaces métalliques et provoquer des dommages. Cela se produit généralement lentement sur une longue période de temps, mais peut finir par vous laisser des factures de réparation coûteuses pour la maintenance du système.

Pour éviter une usure excessive des pièces des systèmes de fournaise véhiculaire et industrielle ou domestique, il peut être avantageux de traiter le carburant GPL avec un lubrifiant. Collection eau et humidité

Contrairement à la perception, l’eau et l’humidité peuvent pénétrer dans le carburant GPL via la chaîne d’approvisionnement. Lorsque cela se produit, un encrassement du carburant peut se produire lorsque le carburant subit une oxydation lors de la réaction avec l’oxygène dans l’eau. Les réactions d’oxydation font réagir les molécules de propane / butane pur et se polymérisent (collent ensemble), formant des dépôts lourds qui peuvent couler au fond du réservoir ou être transportés avec le carburant GPL dans des conteneurs de stockage en aval où ils finissent par s’accumuler et provoquer des dépôts dans les véhicules et les systèmes de fournaise qui finissent par brûler le carburant.

CONCLUSION

Le GPL et les autres gaz comprimés sont d’excellents choix pour les consommateurs à la recherche d’un carburant propre relativement respectueux de l’environnement, brûlant avec de faibles émissions et une faible production de suie. Les véhicules fonctionnant au GPL (si vous en trouvez) ont de faibles émissions et atteignent des kilomètres par gallon (bien que le volume de GPL pouvant être stocké dans un véhicule soit inférieur à la capacité d’un réservoir d’essence ou de diesel). Les problèmes du GPL sont assez mineurs par rapport au biodiesel ou à l’éthanol et peuvent être résolus assez facilement si le fournisseur de carburant ajoute du carburant au GPL.