Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
 A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | +
Carburant

Introduction

Les sous-produits du pétrole sont utilisés comme carburant dans de nombreux moteurs.

Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) chimique du carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) en énergie mécanique (L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie d'un système emmagasinée sous forme d'énergie cinétique et d'énergie potentielle mécanique. C'est une quantité conservée en l'absence de frottement ou...).

Le moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...) à essence et le moteur diesel (Fruit des travaux menés par l'ingénieur allemand Rudolf Diesel entre 1893 et 1897, le moteur Diesel est un moteur à combustion interne dont l'allumage n'est pas commandé mais spontané, par phénomène...) sont des types de moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie (éolienne, chimique,...) à combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en...), alors que la machine à vapeur (La machine à vapeur est une invention,dont les évolutions les plus significatives datent du XVIIIe siècle. C'est un moteur thermique à combustion externe, il transforme l'énergie thermique que possède la vapeur d'eau fournie par une ou des...) est un moteur à décompression. Leur principal avantage est d'avoir une grande densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence....) énergétique, c'est-à-dire qu’ils peuvent fournir beaucoup d'énergie pour une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à...) ou un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) donné (c'est ce qui permet à un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) d'avoir une grande autonomie).

Comme son nom l'indique, un carburant contient du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.). Dans le cas de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) par exemple on parlera de combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction...). Le carburant est souvent un liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) et parfois un gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme...). Il est stocké dans le réservoir des véhicules. Un réservoir de voiture peut généralement contenir 50 litres.

Les carburants peuvent être classés de différentes manières. On peut par exemple distinguer les carburants fossiles des biocarburants.

  • Les carburants fossiles sont ceux qui proviennent de la transformation des matières organiques mortes mélangées à divers minéraux à de grandes profondeurs. Cette transformation nécessite plus d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un...) d'années et se déroule à des températures et pressions très élevées. Les carburants fossiles sont en quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de...) limitée sur terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la...). La diminution future de la production de carburants est traitée dans l'article sur le pic de production. Les carburants issus du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de...) sont aussi appelés hydrocarbures.
  • Les biocarburants eux, proviennent de plantes ou animaux (non fossilisés). Parmi les produits développés commercialement, citons le bioéthanol et le biodiesel (Le biodiesel, biogazole ou B100 (B20, B5, B2, etc) est un carburant obtenu à partir d'huile végétale ou animale transformée par un procédé chimique appelé...).

Le carburant, un élément stratégique

Les carburants, encore essentiellement souvent dérivés du pétrole, deviennent stratégiques dans l'économie de nombreux secteurs industriels, agricoles, forestiers, halieutiques, tourisme (Le tourisme est le fait de quitter son domicile, pour des raisons personnelles, pour une durée supérieure à 24 heures. Ce qui implique la consommation d'une nuitée auprès d'un hôtelier et éventuellement la...), aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un aéronef dans un but particulier. Ces diverses...), marine marchande (Le terme marine marchande désigne tout ce qui fait l'objet, ou qui est en rapport, avec le transport maritime de marchandises ou de personnes. Le commerce mondial s'effectue...). 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 coutent cher (par exemple, les subventions aux carburants des agriculteurs existent dans la plupart des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus souvent sous forme de...) de l’OCDE), et les allégements fiscaux en faveur de l’agriculture représentent à eux-seuls une perte pour l’Etat d’environ 950 millions d'€ en France et 2,3 milliards USD aux États-Unis), elles sont un obstacle à l’efficacité énergétique (En physique et ingénierie mécanique, l'efficacité énergétique (ou efficacité thermodynamique) est un nombre sans dimension, qui est le...) et aux alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié en 1945.) 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 (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere : fossile, littéralement « qui est fouillé ») est le reste (coquille, os, dent, graine, feuilles...)...), notamment via l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) d’intrants tels que les pesticides et les engrais (Les engrais sont des substances, le plus souvent des mélanges d'éléments minéraux, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de façon à améliorer leur...).

Liste de carburants

Carburant PCI
Essence (automobile) 43,8 MJ/kg
Essence (aviation) 44,0 MJ/kg
GPL 46,1 MJ/kg
Fioul (Le fioul (terme recommandé en France par la DGLFLF) ou mazout (terme recommandé par l'Office québécois de la langue française) est un combustible...) ou gazole (Le gazole (terme recommandé en France par la DGLFLF), ou gas-oil, ou encore gasoil, ou diesel (terme recommandé par l'Office québécois de la langue française), est le nom d'un carburant pour...) 42,5 MJ/kg
Kérosène (Le kérosène est un mélange d'hydrocarbures contenant des alcanes (CnH2n+2) de formule chimique allant de C10H22 à C14H30. Issu du raffinage du pétrole, il...) 43,3 MJ/kg
GNV (Le gaz naturel pour véhicules (abrégé en GNV) est du gaz naturel, constitué à 97% de méthane, le même que celui du réseau Gaz de ville en France et utilisé comme carburant automobile.) 48,0 MJ/kg
Dihydrogène 120,0 MJ/kg
Iso-octane 44,4 MJ/kg
Iso-heptane 44,6 MJ/kg

Carburants et moteurs

Les moteurs à combustion interne ne peuvent pas accepter tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) type de carburant.

Les moteurs à allumage (Pour s'enflammer, le mélange air-essence, un gaz contenu dans le cylindre doit subir une élévation de température permettant de porter une partie de sa masse au-dessus de sa température d'inflammation...) commandé, plus connus sous le terme de "moteurs à essence", peuvent fonctionner avec de l'essence, du GPL, du GNV et d'autres gaz, et parfois avec un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une...) de bioéthanol et d'essence voire d'éthanol pur; parfois certaines modifications du véhicule sont nécessaires.

Dans les moteurs à essence, la formation du mélange avec l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les...) est assurée par le carburateur (Le carburateur est un organe du moteur à combustion interne essence ou ethanol et aussi des chaudières à carburants liquides. Cet organe permet de préparer un mélange d'air (le comburant) et de carburant, ayant...) avant son admission dans les cylindres par les soupapes. Plus généralement, l'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne (moteur à piston ou bien moteur à réaction (Un moteur à réaction est un moteur reposant sur la projection d'un gaz ou d'un liquide produisant une poussée. La projection créé une force en réaction décalé de 180°, cette force est...) d'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un...) ou de fusée) est assurée à l'aide (AIDES est une association française de lutte contre le VIH/Sida et les Hépatites virales, créée en 1984 et reconnue d'utilité publique depuis 1990. L'association mène des actions...) d'injecteurs.

Un moteur diesel peut tourner au gazole classique aussi appelé pétrodiesel ou avec un mélange de biodiesel et de diesel, voire de biodiesel pur. Ici encore, des adaptations du véhicule peuvent s'avérer nécessaires.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

La liste des auteurs de cet article est disponible ici.