Carburant alternatif… présentation du biodiésel  

par Dylan Maxwell

On remet actuellement à l’étude diverses solutions de rechange en matière de carburants automobiles afin de lutter contre les changements climatiques et la pollution de l’air croissante de nos centres urbains. Le moteur diésel, employé principalement pour les autobus, les camions et la machinerie lourde, semble être la cause d’une bonne partie de ces problèmes, vu la quantité de particules qu’il génère et la mauvaise odeur qu’il dégage. Il est cependant possible d’améliorer sensiblement les choses grâce au biodiésel, un additif ou même carburant substitut fabriqué à partir d’huile végétale, à l’aide d’un équipement très simple. Le biodiésel crée moins de rejets polluants et prolonge la vie utile des moteurs diésels.

Historique
Le biodiésel est un carburant renouvelable qu’on peut utiliser dans n’importe quel moteur diésel conventionnel, en le mélangeant au carburant diésel ordinaire. Il est le produit d’une réaction chimique simple, produite à l’aide de matériaux faciles à trouver. Les avantages du biodiésel sont nombreux, car il permet, entre autres, de diminuer la production de polluants, de réduire l’usure du moteur et d’améliorer l’allumage. Il est fabriqué et vendu de façon courante en Europe, mais les prix élevés de l’huile végétale et le faible coût du diésel en ont jusqu’à présent réduit l’utilisation, en Amérique du Nord, à certains marchés spécialisés. Toutefois, comme des lois récentes obligent les véhicules destinés au transport en commun à faire mieux en matière de pollution, et comme le public se préoccupe de plus en plus de la qualité de l’air, l’utilisation du biodiésel pourrait bien se généraliser dans un proche avenir.

Le moteur diésel
Nous devons le moteur diésel à l’ingénieur allemand Rudolf Diesel, qui l’a inventé en 1894. À l’origine, il devait utiliser toute une variété de carburants, y compris le charbon pulvérisé, le pétrole et l’huile végétale. D’ailleurs, Diesel avait employé de l’huile d’arachide pour faire la démonstration de son invention, lors de l’exposition universelle de Paris en 1900. On a également eu recours à des huiles végétales pour remplacer le carburant diésel en Europe, durant la deuxième Guerre mondiale. Malheureusement, l’utilisation d’huile végétale pure finit par encrasser les injecteurs à carburant et les cylindres, ce qui rend son usage nuisible à long terme. Le biodiésel, lui, ne comporte pas de tels problèmes.

Le moteur diésel utilise le principe de l’allumage par compression. Dans les moteurs à essence conventionnels, le mélange volatile d’essence et d’air est enflammé par des étincelles provenant des bougies d’allumage, et la combustion qui en résulte exerce une poussée sur les pistons qui, à leur tour, font fonctionner le moteur. Dans un moteur diésel, l’allumage résulte du fait que la température augmente en fonction de la compression. La température à l’intérieur des cylindres est d’abord élevée par la chaleur provenant d’un système de préchauffage. Les pistons compressent ensuite le mélange air-carburant jusqu’à son point de combustion. La capacité du diésel à entrer en combustion est exprimée par son indice de cétane.

Le biodiésel
L’ajout de biodiésel au diésel ordinaire en augmente l’indice de cétane, ce qui améliore l’allumage, facilite le travail du moteur et réduit la quantité de rejets polluants, en particulier les particules de suie et la mauvaise odeur caractéristique qui les accompagne. Le biodiésel améliore également le pouvoir lubrifiant du mélange, ce qui réduit l’usure du moteur et de la pompe. En outre, il est peu toxique et entièrement biodégradable. Mélangé au diésel ordinaire, il en accélère la biodégradation. On ne peut cependant l’utiliser en toutes circonstances. Le biodiésel ne convient pas pour les basses températures, à moins d’employer un réchauffeur de canalisation d’essence, car il fige sous -5°C. En outre, il n’a pas encore été approuvé par les fabricants automobiles d’Amérique du Nord, et son utilisation pourrait annuler la garantie s’appliquant à l’équipement neuf. Étant donné le coût élevé des véhicules neufs, il vaut sans doute mieux employer le biodiésel pour des moteurs plus âgés, dont la garantie est échue. On peut utiliser le biodiésel dans n’importe quel moteur diésel, en le mélangeant avec le carburant ordinaire dans les proportions adéquates, mais il faut éviter les fortes concentrations de biodiésel dans des véhicules non modifiés, en raison des dommages possibles aux composantes en caoutchouc.

Processus
On obtient le biodiésel par le processus de transestérification, qui sépare les deux principales composantes de l’huile végétale, soit les acides gras et la glycérine. Les acides gras se lient ensuite à un alcool pour produire des esters. Dans ce cas-ci, l’huile réagit avec du méthanol en présence d’un catalyseur pour former des esters méthyliques (le carburant) et de la glycérine (le sous-produit). En retirant la glycérine, on peut utiliser le biodiésel comme carburant sans le problème d’encrassement déjà mentionné.

Utilisation et entreposage
L’utilisation constante de fortes concentrations de biodiésel dans des véhicules non modifiés n’est pas appropriée. Les mélanges contenant plus de 30 % de biodiésel peuvent finir par endommager certaines composantes en caoutchouc du système d’alimentation, il faut donc mélanger le biodiésel au carburant diésel ordinaire dans des proportions plus faibles, à moins d’apporter les modifications nécessaires au véhicule. Un mélange contenant 20 % de biodiésel permet de réduire au maximum l’émission de fumée. Un mélange de 10 % suffit pour améliorer de façon importante le pouvoir lubrifiant et le taux de cétane du diésel. Dans de telles proportions, le biodiésel est pleinement compatible avec les moteurs et systèmes d’alimentation conventionnels. Il s’agit simplement d’ajouter du biodiésel dans les bonnes proportions au carburant diésel qui se trouve déjà dans le réservoir.

Par exemple, pour un mélange à 20 %, il faut remplir le réservoir de diésel au 4/5 et compléter avec du biodiésel. Le biodiésel peut avoir un léger effet détergent sur les dépôts accumulés dans le réservoir ou le système d’alimentation, qui iront alors encrasser le filtre à carburant. Si vous remarquez une certaine baisse de puissance du moteur après avoir utilisé du biodiésel, remplacez le filtre. Autrement, le biodiésel ne devrait pas nuire au rendement du moteur. Il faut entreposer le biodiésel dans des contenants scellés pour empêcher l’eau de le contaminer.

Comme il s’agit d’un produit biodégradable, il faut l’utiliser au cours du mois suivant sa fabrication, ou le traiter avec un additif biocide (disponible chez les détaillants de pièces automobiles) pour empêcher la croissance d’algues ou de bactéries.

Le biodiésel n’est pas toxique, mais il vaut mieux le garder hors de portée des enfants, et le conserver dans des récipients qui ne servent pas à la conservation ou à la préparation des aliments.

Conclusion
Nous comptons presque exclusivement sur le pétrole comme source d’énergie pour le transport, mais des solutions de rechange existent. Bon nombre d’entre elles ont été étudiées au cours de la crise du pétrole des années 1970, et on peut s’attendre à ce qu’elles refassent surface ces prochaines années, en raison des préoccupations croissantes en matière d’environnement. Nous venons de décrire l’une des nombreuses sources d’énergie qui s’offrent à nous. Par l’utilisation de techniques aussi simples, peut-être réussirons-nous à réduire la pollution associée à notre mode de vie et à ouvrir la voie vers le développement durable.

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