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RÉSUMÉ
Le gaz naturel est une énergie fossile dont les ressources sont importantes et dont les réserves prouvées augmentent régulièrement. Cette énergie trouve naturellement sa place comme carburant pour les applications industrielles et le transport. Quel que soit son champ d’application, cet hydrocarbure présente des avantages spécifiques qui en font une alternative stratégique tant pour une recherche de diversification énergétique viable, que pour élargir l’offre que constituent les carburants liquides conventionnels.
Après une brève présentation dans cet article du gaz naturel en tant qu’énergie fossile, la composition du gaz naturel et les caractéristiques physico-chimiques qui en découlent seront analysées et confrontées aux attentes des motoristes
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Richard TILAGONE : Chef du département Moteur IFPEN Lyon - Ingénieur ENSPM, option moteur, et Institut national des sciences appliquées (INSA-Lyon), département Génie mécanique-Construction, France
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Bertrand LECOINTE : Chef de projet Moteurs à gaz – IFPEN Lyon - Ingénieur ENSPM, option moteur, et Institut national des sciences appliquées (INSA-Rouen), département Énergétique et Propulsion, France
INTRODUCTION
Le gaz naturel est une énergie fossile dont les ressources sont importantes et dont les réserves prouvées augmentent régulièrement. Cette énergie trouve naturellement sa place comme carburant pour les applications industrielles et le transport. Quel que soit son champ d'application, cet hydrocarbure présente des avantages spécifiques qui en font une alternative stratégique tant pour une recherche de diversification énergétique viable, que pour élargir l'offre que constituent les carburants liquides conventionnels.
Cet article, divisé en deux parties [BM 2 591] et [BM 2 592], étudie dans cette première partie le gaz naturel en tant que carburant pour moteur à combustion interne pour les véhicules de transport terrestres. Bien que représentant des marchés très importants, les applications marines, stationnaires et cogénération ainsi que l'application ferroviaire ne sont pas abordées, sachant que les technologies évoquées dans cet article sont pour une part importante, similaires à celles utilisées pour ces applications. L'objectif est donc de donner un éclairage suffisamment large pour aborder les principaux éléments nécessaires pour estimer le potentiel de ce carburant gazeux. Par souci d'honnêteté, les avantages et les inconvénients ont été systématiquement présentés, cet article n'ayant pas pour vocation la promotion de la filière du gaz naturel véhicule, même s'il y contribue, mais, encore une fois, celle d'en donner les éléments d'appréciation les plus pertinents.
Après une brève présentation du gaz naturel en tant qu'énergie fossile, sa composition et les caractéristiques physico-chimiques qui en découlent seront analysées et confrontées aux attentes des motoristes.
L'analyse des différentes approches technologiques aujourd'hui mises en œuvre et des pistes d'évolution est ensuite présentée dans l'article « Gaz naturel – Carburant pour véhicule » [BM 2 592] en tenant compte des contraintes propres à l'utilisation de carburant gazeux sur un véhicule. Les contextes normatifs et fiscaux seront partiellement abordés dans le « Pour en savoir plus ».
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- Version archivée 1 de juil. 2004 par Richard TILAGONE
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1. Gaz naturel : un carburant d'avenir ?
La nécessité d'une diversification énergétique afin de diminuer notre dépendance au pétrole, la nécessaire réduction des émissions de gaz à effet de serre et la poursuite des efforts pour l'amélioration de la qualité de l'air imposent notamment le développement de véhicules de plus en plus performants et respectueux de l'environnement. Ainsi, les législateurs, les acteurs du monde du transport, les constructeurs automobiles et de poids lourds, les hommes politiques, et les utilisateurs, pour n'évoquer qu'eux, orientent leurs efforts et manifestent leur intérêt pour une mise à disposition de véhicules émettant de moins en moins de polluants réglementés, voire non réglementés. De plus, dans un contexte international où les normes visant à réduire fortement les émissions polluantes des véhicules sont de plus en plus contraignantes [BM 2 592], il est envisageable qu'à terme des limitations supplémentaires soient systématiquement mises en place, ayant un impact direct non seulement sur le nombre de véhicules pénétrant dans les ceintures périphériques des villes (à l'instar des mesures prises pour la ville de Londres, et nous pouvons évoquer la tentative de mise en place des zones d'actions prioritaires pour l'air en France), mais également sur la nature et le niveau des émissions polluantes des prochains véhicules. Les efforts de l'ACEA (Association des constructeurs automobiles européens), relayés par les directives de la Commission européenne visant à réduire les consommations et les émissions de CO2 des véhicules (RED), vont dans ce sens. Ainsi les objectifs initialement volontaires des constructeurs de réduire les émissions de CO2 à 130 g/km en 2012 se sont vus progressivement imposés au niveau européen pour atteindre 95 g/km en 2020. Ces objectifs ne pourront être atteints sans rupture technologique majeure ou en utilisant de manière massive des carburants alternatifs à faible teneur en carbone tel que le gaz naturel.
Si les performances proposées et donc demandées par les utilisateurs doivent être également...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BP - Statistical review of world energy. - Juin 2013 bp.com/statisticalrevie.
-
(2) - GDF-SUEZ - Combustibles gazeux et principes de la combustion. - BT104, janv. 1993.
-
(3) - KUBESH (J.), KING (S.), LISS (W.) - Effect of gas composition on octane number of natural gas fuels. - SAE Technical Paper 922359, doi:10.4271/922359 (1992).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/
HAUT DE PAGE
NF EN ISO 13686 (08-13), Gaz naturel. Désignation de la qualité.
NF EN ISO 5164 (12-05), Produits pétroliers – Détermination des caractéristiques antidétonantes des carburants pour moteurs automobile –...
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