2008 : hE15, le carburant oublié

Rouler de nouveau en Europe avec de l’éthanol contenant de l'eau ?

Histoire de l'E85 / Superéthanol du XIXe siècle à nos jours

Et si on remettait un peu d'eau dans nos moteur grâce à l'éthanol ? Ça fait 40 ans que personne ne s'en plaint au Brésil et on pourrait même faire fonctionner nos moteurs avec du hE85.

Analyse des risques

Une petite quantité d'eau dans un carburant homogène n'a pas d'effet négatif et a même un effet anti-détonnant et curatif.

La stabilité des mélanges d'éthanol est aussi un problème en raison de l'affinité de l'éthanol pour l'eau et du risque de séparation des phases. Le risque de séparation des phases dépend principalement de la température et de la proportion d'essence et d'éthanol dans le carburant.

• Si, éventuellement, une séparation de phase se produit, le mélange d’éthanol et d’eau reste en couche au fond du réservoir. Le moteur fonctionne moins bien ou cale car il consomme en premier le mélange éthanol / eau qui est plus dense. Il suffit alors de rajouter de l'éthanol et le moteur consommera progressivement ce mélange de carburants.
• Lorsque de l'essence non oxygénée est utilisée, de l'eau uniquement s'accumule au fond du réservoir et là, ça ne fonctionne plus du tout.
• Avec de l'essence contenant de l'alcool ou de l'ETBE (SP95/SP95-E10/SP98) , la teneur en alcool de cette couche d'eau augmente et le réservoir "sèche" progressivement. 

À basse température, le risque de séparation de phases augmente mais plus les teneurs en éthanol et en composant aromatiques sont élevées, plus la proportion d'eau pouvant être absorbée par le carburant sans séparation de phases est élevée.

Pour éviter la séparation de phase, l'éthanol anhydre est majoritairement utilisé mais les Pays-Bas ont étudiés en 2008 un carburant plus économique contenant 15% d'éthanol hydraté et 85% de SP :

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HE Blends BV
Risques : Présence d'eau dans un mélange Alcool Essence
Tests de séparation Éthanol - SP

Le Sans-Plomb hE15.

Pompe hE15 - Pays-Bas 2008

Un mélange hE15 de 15% d'éthanol hydraté et de 85% d'essence a été introduit dans les stations-service des Pays-Bas en 2008.

Les spécifications du carburant pour l'éthanol dictent traditionnellement l'utilisation d'éthanol anhydre (moins de 0.30% d'eau en France) pour le mélange d'essence. Cela entraîne des coûts, une consommation d'énergie et des impacts environnementaux supplémentaires liés à l'étape de traitement supplémentaire requise pour déshydrater l'éthanol hydraté produit par distillation (3,5 à 4,9% en volume d'eau) afin de répondre aux spécifications actuelles en matière d'éthanol anhydre. Une découverte brevetée révèle que l'éthanol hydraté peut être utilisé efficacement dans la plupart des applications de mélange d'éthanol / essence.

Selon les spécifications de l'ANP brésilien, l'éthanol hydraté contient jusqu'à 4,9% en volume d'eau. Pour le SP hE15, cela représenterait jusqu'à 0,74% en volume d'eau dans l'ensemble du mélange. Les preuves scientifiques japonaises et allemandes ont révélé que l'eau était un inhibiteur de la corrosion par l'éthanol.

Les expériences montrent que la présence d’eau dans l’éthanol empêche la corrosion sèche. A 10000 ppm d'eau dans les expériences E50 de JARI et à 3 500 ppm d'eau dans les expériences E20 de TU Darmstadt, la corrosion liée à l'alcool s'est arrêtée.

Dans l'éthanol-carburant, cela ressemble à 20000 ppm ou 2% en volume dans le cas du JARI et 5 x 3500 = 17500 ppm à 1,75% en volume dans le cas de la TU Darmstadt.

Les observations vont dans le sens du fait que l’éthanol hydraté est moins corrosif que l’éthanol anhydre. Le mécanisme de réaction sera le même pour les mélanges bas-moyens. Lorsqu'il y a suffisamment d'eau dans le carburant, l'aluminium réagira de préférence avec l'eau pour produire de l'oxyde d'aluminium, réparant ainsi la couche protectrice d'oxyde d'aluminium, ce qui explique pourquoi la corrosion cesse. L'alcoolate / alcoolate d'aluminium ne forme pas une couche d'oxyde serrée, raison pour laquelle la corrosion se poursuit.

En d'autres termes, l'eau est essentielle pour réparer les trous dans la couche d'oxyde. D'après les résultats japonais / allemands, un minimum de 2% en volume ou de 2,52% m / m d'eau est actuellement proposé dans la révision de la spécification relative à l'éthanol hydraté pour le mélange dans l'essence à des niveaux de E10 +. L'injection d'eau a des effets positifs supplémentaires sur les performances du moteur (efficacité thermodynamique) et réduit les émissions globales de CO2.

Dans l'ensemble, la transition de l'éthanol anhydre à l'hydrate hydraté dans les mélanges d'essence devrait contribuer de manière significative à la compétitivité des coûts de l'éthanol, au bilan énergétique net du cycle du combustible, à la qualité de l'air et aux émissions de gaz à effet de serre.

 Des essais à petite échelle ont montré que de nombreux véhicules dotés de moteurs modernes peuvent fonctionner sans problème avec ce mélange d'éthanol hydraté. Les scénarios de mélange avec des mélanges d'éthanol anhydre à 5% ou 10% n'induisent pas de séparation de phase. Dans la mesure où il est déconseillé de mélanger E0, en particulier à des températures extrêmement basses, dans les systèmes logistiques et les moteurs, l’Accord Technique Néerlandais NTA 8115 contient une spécification distincte pour une utilisation contrôlée. mélange de carburant.

Principales caractéristiques carburants avec Éthanol anhydre / hydraté

Le pourcentage d'eau dans le carburant est inscrit sur la dernière ligne du tableau ci-dessus.