I.1.6. Problèmes liés à l'utilisation
des mélanges essence/bioéthanol et quelques solutions
proposées dans la littérature
L'utilisation des mélanges essence/bioéthanol
donnent lieu à plusieurs problèmes. Ils sont
généralement dus à :
a. La stabilité des mélanges :
Par nature, le mélange d'éthanol avec des hydrocarbures
n'est pas stable en présence d'eau. En effet, l'eau présente dans
les essences contenant de faibles teneurs en éthanol peut provoquer une
démixtion du carburant, avec pour résultat la formation de deux
phases : l'une contenant l'eau et une grande partie de l'éthanol et
l'autre contenant l'essence et une petite fraction d'éthanol (Schoeling
2006).
Ce phénomène peut être évité
en contrôlant l'humidité lors du stockage du carburant ou en
ajoutant un co-solvant, le tertiobutylalcool (TBA) (Ballerini et
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Alazard-Toux 2006). Par contre, pour des fortes concentrations
en éthanol ce phénomène ne se produit pas grâce
à la solubilité de l'eau dans l'éthanol. C'est ainsi par
exemple que le E85 ne présente pas ce phénomène (Schoeling
2006).
b. Contenu énergétique :
L'éthanol est un alcool, c'est-à-dire une chaîne
carbonée contenant de l'oxygène. La présence
d'oxygène réduit son contenu énergétique par
rapport à l'essence et augmente en conséquence la consommation de
carburant (Ballerini et Alazard-Toux 2006). Toutefois, Dans la
littérature, GNANSOUNOU et al. rapportent que lors de l'utilisation de
E5, la consommation peut parfois être réduite par rapport aux
combustibles fossiles pour les mêmes services (Gnansounou, et al. 2008).
La comparaison devrait donc se faire avec une consommation réelle
relative à l'utilisation d'essence ou autres mélanges et non sur
les mégajoules consommés (Belboom 2012). En effet, Les conditions
de fonctionnement réel du moteur ainsi que les propriétés
variées du combustible utilisé auront de l'incidence sur la
consommation dont les valeurs pourront varier selon les conditions
expérimentales.
c. Pression de vapeur : Une des
conséquences du mélange bioéthanol/essence est la
formation d'azéotropes éthanol/hydrocarbures légers qui
provoque une augmentation de la pression de vapeur. L'ajout d'éthanol
à l'essence provoque une augmentation de la tension de vapeur du
carburant jusqu'à une teneur en éthanol de 5% en volume. La
pression de vapeur du carburant diminue ensuite alors que la teneur en
éthanol augmente comme illustré sur la figure I-3.
Figure I-3. Tension de vapeur en fonction du taux d'alcool
dans l'essence (ANFA, 2009)
La volatilité de l'éthanol pur étant
très faible, un problème de démarrage à froid peut
survenir. Celui-ci peut être aisément évité par
l'utilisation d'un mélange contenant 85% d'éthanol et 15%
d'essence (aussi appelé E85), le chauffage du système d'injection
ou encore l'utilisation d'un second réservoir contenant une
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essence très volatile destinée au
démarrage du moteur uniquement (Ballerini et Alazard-Toux 2006).
Une autre solution est l'utilisation du bioéthanol sous
forme d'ETBE puisque celui-ci est un excellent composant des essences et
présente par rapport à l'éthanol l'avantage d'avoir une
tension de vapeur favorable et d'une parfaite compatibilité avec les
autres composants. De plus, il a l'avantage d'avoir des
propriétés énergétiques beaucoup plus proches de
celles de l'essence (heptane) et d'être insensible à l'eau, ce qui
supprime les problèmes de démixtion (ANAFA 2009).
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