Avantages des carburants alternatifs et de la flexibilité en matière de carburant

Les moteurs à combustion interne utilisant des carburants traditionnels et alternatifs sont une partie intégrante de la vie dans toutes les pièces du monde. Ils sont presque universellement utilisés dans les véhicules à moteur de toutes sortes, dans l'alimentation électrique, et plus encore. Traditionnellement, les moteurs à combustion interne fonctionnent avec des combustibles liquides. Ces carburants sont extraits du pétrole. Pensez au carburant, au diesel, au kérosène ou au fioul lourd. 

Qu'est-ce que les carburants alternatifs ?

Les combustibles fossiles liquides sont pratiques et abordables, mais ce ne sont pas les seuls carburants que les moteurs peuvent utiliser. En fait, les carburants alternatifs sont disponibles depuis aussi longtemps que les moteurs à combustion interne ont existé. Par exemple, les véhicules fonctionnant au carburant connu sous le nom de gaz de bois ont été largement utilisés pendant la Seconde Guerre mondiale. Cela a permis d'économiser le carburant nécessaire à l'effort de guerre. Le gaz de bois était produit par la combustion incomplète de copeaux de bois. Le processus se déroulerait dans une sorte de grande chaudière. La bouilloire peut être placée sur une remorque derrière un véhicule, et de là, acheminée vers le moteur du véhicule. 

Aujourd’hui, peu de véhicules fonctionnent au gaz de bois, mais de nombreux autres carburants alternatifs sont disponibles, et plusieurs autres sont en cours de développement. Certains, comme le gaz naturel comprimé (GNC) et le gaz de pétrole liquéfié (GPL - un mélange de propane et de butane), sont dérivés de combustibles fossiles. D’autres, tels que le diesel renouvelable, le biodiesel, l’éthanol et le biogaz, sont obtenus à partir de cultures énergétiques ou de déchets organiques. Vous pouvez consulter what are the low carbon fuels pour en savoir plus.  

Les avancées en ingénierie chimique et dans d'autres disciplines ont également permis de synthétiser du méthane, de l'hydrogène, du diesel et d'autres matières premières non fossiles telles que le dioxyde de carbone (CO2) et l'eau en utilisant de l'électricité renouvelable. Ces carburants synthétiques sont parfois connus sous le nom de e-fuels. Vous pouvez consulter ce qu'est l'alimentation-to-x et les e-carburants pour en savoir plus.

Le diesel renouvelable peut être utilisé comme substitut direct. Pour la plupart des moteurs, aucune modification n'est nécessaire. Les biodiesels doivent être mélangés à du diesel fossile pour être utilisés dans des moteurs à allumage par compression (CI) standard. L'éthanol - en fait, l'alcool - peut également être utilisé dans les véhicules à allumage par étincelle (SI) traditionnels lorsqu'il est mélangé à de l'essence. Le mélange d'éthanol est très courant. Plus de 98 % de toute l'essence vendue aux États-Unis contient une proportion significative d'éthanol. 

Par exemple, le moteur à allumage par étincelle Ethos de Cummins Inc. peut fonctionner avec de l'E85 (85 % d'éthanol) sans aucune modification. Pendant ce temps, les moteurs capables de fonctionner avec du carburant flexible peuvent utiliser un mélange d'essence et d'éthanol de 51 % à 83 % (E85). Les véhicules dotés de cette capacité, connus sous le nom de véhicules à carburant flexible, ne sont pas rares - selon le ministère américain de l'Énergie, il y a plus de 21 millions de véhicules à carburant flexible qui circulent sur les routes américaines. 

Qu'est-ce que la flexibilité du carburant ?

La flexibilité du carburant est également une option pour les propriétaires d'équipements qui souhaitent utiliser le GNC ou le GPL comme alternative à l'essence. L'un ou l'autre peut être réalisé grâce à l'ajout d'un système de carburant séparé et à l'ajout d'un nouvel ensemble d'injecteurs de carburant dans le moteur. Les propriétaires de véhicules bicarburant peuvent ainsi rouler au GNC et, si aucune station de ravitaillement en GNC ne se trouve à proximité lorsque le carburant gazeux est épuisé, continuer à conduire à l'essence. 

Les carburants alternatifs ne sont pas uniquement destinés aux véhicules routiers. Les machines agricoles, les équipements d'exploitation minière, les navires, locomotives et d’autres véhicules peuvent tous potentiellement bénéficier de l’utilisation de carburants alternatifs. Les carburants alternatifs sont également une option pour les moteurs à combustion interne stationnaires. Les moteurs stationnaires sont couramment utilisés dans des applications industrielles telles que l’extraction de pétrole et de gaz ou la production d’énergie. Les propriétaires de centrales électriques peuvent plus facilement atteindre leurs objectifs opérationnels et financiers lorsqu’ils ont la possibilité d’utiliser soit du diesel traditionnel, soit du biodiesel ou du gaz naturel dans leur centrale électrique. Les centrales électriques basées sur des groupes électrogènes à moteur alternatif, par exemple, peuvent démarrer leurs moteurs au gaz naturel. Une fois que les moteurs sont en marche, ils peuvent fonctionner avec du biodiesel, ce qui permet un fonctionnement net sans CO₂.

Les entreprises qui exploitent des flottes de véhicules font constamment des compromis entre plusieurs objectifs tels que la réduction des coûts d'investissement, la réduction des coûts de maintenance, la réduction des coûts de carburant et la réduction des émissions, tout en tenant compte des contraintes d'autonomie et de ravitaillement, parmi d'autres. L'adoption d'un carburant alternatif peut contribuer à l'atteinte d'un ou de plusieurs de ces objectifs. 

Avantages environnementaux des carburants alternatifs

Utiliser un carburant alternatif peut être une excellente manière de réduire les émissions de carbone. La combustion de combustibles fossiles libère dans l'atmosphère du carbone qui était auparavant stocké sous terre. 

Les biocarburants, en revanche, libèrent le carbone qui a été absorbé de l’atmosphère par les cultures dont ils sont issus. C’est pourquoi les biocarburants sont considérés comme des carburants nets en CO₂. De même, le gaz naturel renouvelable produit à partir de décharges ou de gaz d'égout peut être considéré comme un carburant à intensité carbone négative.

Pour les entreprises qui souhaitent réduire leur empreinte carbone, les carburants alternatifs offrent une gamme d'options. Le passage au GNC ou au GPL peut entraîner des réductions significatives de _CO2, malgré leur nature fossile. L'utilisation d'un carburant avec une teneur plus élevée en éthanol ou en biodiesel peut également être efficace. Pour les entreprises cherchant à réduire davantage leurs émissions de_CO2, la conversion complète au biodiesel, à l'huile végétale hydrotraitée (HVO), à l'éthanol, au gaz naturel renouvelable, ou même à l'hydrogène, ou à un e-carburant, peut également être une option. 

Outre le CO₂, les moteurs à combustion interne émettent d'autres gaz dans leurs échappements. La plupart des entreprises devraient se préoccuper des émissions non carbonées de leurs flottes de véhicules. Les carburants alternatifs à combustion propre peuvent contribuer à cet égard. Dans certains cas, par exemple, la conversion d’un camion diesel pour qu’il fonctionne au GNC peut s'avérer plus rentable à long terme que d’investir dans un équipement de contrôle des émissions de gaz d’échappement diesel. 

Dans certains secteurs, de plus, les émissions non carbonées posent un ensemble spécifique de problèmes. Ces problèmes peuvent conduire à des solutions transformatrices conçues autour d'un carburant alternatif. Les mines, par exemple, nécessitent un système de ventilation puissant pour maintenir un environnement sûr et respirable. Avec des machines lourdes en fonctionnement sous terre, ce n'est pas une tâche aisée. Faire fonctionner ce système de ventilation peut être très coûteux et consommer beaucoup d'énergie. Ces considérations ont conduit plusieurs sociétés d'exploitation minière à explorer des options pour alimenter cette machinerie avec du carburant hydrogène. L'utilisation de l'hydrogène comme carburant n'entraînerait aucune émission, et donc des besoins de ventilation beaucoup plus réduits.

Avantages économiques des carburants alternatifs

Les combustibles fossiles traditionnels tels que l'essence et le diesel sont généralement pratiques et abordables, mais il existe des situations où les carburants alternatifs sont moins coûteux. Le gaz naturel, en particulier, a toujours été moins cher que l'essence et le diesel lorsqu'il est mesuré sur une base équivalente au gallon d'essence. Les exploitants d'autobus urbains, de camions à benne et d'autres véhicules commerciaux ont économisé des millions de dollars en convertissant leurs flottes pour fonctionner au GNC. 

En plus d'être bas, le prix du gaz naturel est également stable dans le temps. Les prix du gaz naturel ont tendance à éviter les fluctuations cycliques des prix des carburants à base de pétrole, tels que l'essence. En conséquence, les propriétaires de véhicules au gaz naturel comprimé bénéficient de coûts d'exploitation à la fois réduits et plus prévisibles.

Entretien et autres avantages des carburants alternatifs

Les carburants alternatifs offrent une multitude d'autres avantages. Voici quelques avantages supplémentaires :

• Durée de conservation : Contrairement à l’essence et au diesel, le gaz naturel et le propane ont une durée de conservation illimitée, tout comme les e-carburants à base d’hydrogène et d’ammoniac. C’est également le cas de plusieurs nouvelles formulations de biodiesel et de diesel synthétique, qui peuvent durer jusqu’à 10 ans. 
• Compatibilité environnementale : Le biodiesel et le diesel renouvelable sont également biodégradables, non toxiques et produisent moins de fumées. De même, le GPL et le gaz naturel ne devraient pas entraîner de contamination du sol ou de l'eau en cas de déversement, car ils se vaporiseraient simplement.
• Besoins d’entretien réduits : Le gaz naturel et le propane ont tendance à brûler plus proprement que les combustibles liquides. Une quantité réduite de suie pénètre ainsi dans l’huile du moteur. Certains opérateurs tirent parti de cela en prolongeant les intervalles de vidange d'huile. Lorsqu'une grande flotte de véhicules est impliquée, cela peut facilement entraîner des économies de dizaines de milliers de dollars ou davantage.
• Performance : Les mélanges de biodiesel et d’éthanol présentent également des indices de cétane et d’octane plus élevés que le diesel ou l’essence non mélangés, offrant ainsi de meilleures performances et une accélération améliorée. C’est l’une des raisons pour lesquelles ; aux États-Unis, NASCAR fait la promotion de son utilisation d’un mélange d’éthanol et de carburant contenant 15 % d’éthanol, ce qui est significativement plus que le carburant moyen disponible à la pompe.

Les carburants alternatifs sont beaucoup plus répandus que beaucoup de personnes ne le réalisent. Plusieurs types de carburants alternatifs ayant fait leurs preuves sont disponibles et, lorsqu'ils sont utilisés judicieusement, peuvent aider les entreprises à atteindre leurs objectifs environnementaux et de réduction des coûts.

Avantages des carburants alternatifs propres à votre entreprise

Votre entreprise présente des caractéristiques et des besoins spécifiques. En conséquence, vous pourriez considérer certains de ces carburants alternatifs comme plus précieux que d'autres. Il existe également d'autres facteurs tels que la disponibilité du carburant, l'utilisation prévue et les réglementations locales que vous devez prendre en compte. 

Ces facteurs supplémentaires sont souvent plus spécifiques à la région. Vous pouvez tirer parti de votre collaboration avec un partenaire qui maîtrise ces aspects locaux et qui comprend votre entreprise de manière plus approfondie. Nous vous recommandons de vous rapprocher d'un partenaire local pour trouver la solution la mieux adaptée à votre entreprise et à vos besoins. 

Compatibilité des carburants alternatifs avec différents moteurs.

Que vous soyez dans le secteur maritime, minier, ferroviaire, de la production d'énergie ou dans un autre secteur, vous vous demandez peut-être si votre équipement est compatible avec différents carburants alternatifs. Veuillez travailler avec votre partenaire Cummins pour trouver les informations les plus récentes sur vos moteurs et les carburants alternatifs disponibles pour vos besoins.