Huile végétale carburant

Publié le par Jacques

Source : Wikipedia

L'huile végétale carburant (HVC) est aussi connue sous les noms d'huile végétale pure (HVP) ou huile végétale brute (HVB). Elle peut être utilisée (à 100%) comme biocarburant pour tous les moteurs diesel, sous réserve de modifications mineures visant à réchauffer le carburant en question, ou, sans modification, en mélange avec du gazole ordinaire (30% sur tous les véhicules, et jusqu'à 50% selon les cas). À ne pas confondre avec le Biodiesel qui est un ester alcoolique issu de l'huile végétale brute.

Histoire

  • 1891, Rudolph Diesel procède à des essais sur ses moteurs (les moteurs Diesel) avec de l'HVB. Il est convaincu que l'huile végétale a un fort potentiel, au même titre que pétrole et le charbon. Il faut savoir qu'au départ, le moteur « diesel » était tout d'abord connu sous le nom de « moteur à l'huile ».
  • 1900, l'entreprise OTTO présente, lors de l'exposition universelle de 1900 à Paris, un moteur fonctionnant à l'huile d'arachide pour répondre à une demande du gouvernement français.
  • 1925, ingénieur en chef du Génie Maritime de la marine nationale est chargé par celle-ci d'étudier la possibilité d'utiliser des huiles végétales pour ses moteurs lents.
  • 1939-1945, les difficultés d'approvisionnement en hydrocarbures liées à la seconde guerre mondiale poussent certaines régions du monde à développer l'utilisation de moteurs fonctionnant à l'huile. Des recherches se poursuivront durant les années qui suivirent mais le faible cout du pétrole et les orientations politiques de l'époque y mettent un terme.
  • 1997, [Valenergol] est créée et donne un coup d'accélérateur à la filière des HVB. Seulement quelques années plus tard, cette société est poursuivie en justice par les douanes pour non acquitement de la TIPP (Nouvellement connue sous le nom de Taxe Intérieure sur le Carburant), procédure toujours en cours.

Les différentes huiles végétales

Techniquement, n'importe quelle huile végétale (ou même animale) peut être utilisée comme carburant (directement ou par conversion en biodiesel), mais des considérations de prix, de rendement de cultures et d'écobilan excluent nombre de candidats. L'huile d'olive, par exemple, aboutirait à un prix de revient exorbitant. Les rendements (en tonnes d'huile par km² et par an) dépendent évidemment des conditions de culture, mais sont voisins des valeurs suivantes : 100 pour le colza, 40 pour le soja, 80 pour le tournesol. L'utilisation d'huile-déchets (huiles de vidange, huiles de friture usagée, graisses d'abattoir, huiles de poissonnerie) est très intéressante du point de vue de l'écobilan : elle n'ajoute pas de cultures supplémentaires, et évite de plus de rejeter ces huiles. Mais les sources possibles sont assez restreintes, d'autant que la collecte ne peut être praticable partout. Il existe de nombreux petits projets utilisant ces huiles. A titre d'exemple, les "Mc Donalds" français fournissent leurs 6500 tonnes d'huile de friture usagée par an à des sociétés de récupération qui s'en servent pour produire du biodiesel.

Citons notamment les huiles suivantes:

  • l'huile d'algues est extraite de certaines espèces d'algues. Sa production en est au stade expérimental mais le rendement très élevé de cette méthode de production d'huile en fait une alternative au pétrole potentiellement très intéressante. La culture d'algues (des diatomées en particuliers, qui se multiplient extrêmement vite et dont la masse sèche comprend 50% d'huile) peut offrir un rendement de l'ordre 10 000 tonnes/(km².an), à condition qu’elles soient "nourries" en CO2. De plus, ce type de production ne demanderait ni terres arables, ni eau douce, donc n'entrerait nullement en compétition avec l'agriculture alimentaire. Cependant, aucune culture d'algues produisant de l'huile n'a encore été essayée en grandeur nature et il faudrait donc bien des années de recherche et développement avant que la technique et sa viabilité économique soient démontrées (ou non).
  • l'huile d'amande est extraite du noyau des amandes. C'est une huile très peu colorée, elle est relativement chère.
  • l'huile d'arachide est une huile claire très polyvalente, ne nécessitant pas de raffinage pour pouvoir être cuite sans risque cancérigène. Par contre, figeant à des températures trop hautes (son point trouble serait à 13°C) elle ne pourrait être utilisée sans précaution en tant que biocarburant.
  • l'huile de colza est extraite des graines de colza. C'est une huile très pauvre en acides gras saturés. Elle est facilement utilisable en tant que biocarburant et est peu chère.
  • l'huile de coprah
  • l'huile de lin serait, a priori, peu propice à une utilisation en tant que biocarburant, notamment à des latitudes tempérées car elle fige à une température supérieure à 0°C.
  • l'huile de maïs est extraite des grains de maïs, elle est peu onéreuse à l'achat. Si le maïs ne contient qu'une petite proportion de lipides, bien trop peu pour être cultivé spécifiquement pour produire de l'huile, celle-ci peut être récupérée comme coproduit de l'extraction de l'amidon - y compris pour la production d'éthanol. Les usines d'éthanol utilisant du maïs peuvent donc fournir aussi de l'huile pour la production de biodiesel, ce qui améliore le rendement de la filière (plus de carburants sont produits à partir d'un kg de maïs).
  • l'huile d'olive est extraite à partir d'olives (première pression à froid ou en mélange), et a une belle couleur jaune ou verte caractéristique « vert olive ». Elle est riche en antioxydants.
  • l'huile de palme avec son rendement de 500 tonnes/(km².an). L'Indonésie et la Malaisie commencent à produire de petites quantités de biodiesel avec cette matière première. Son inconvénient est d'exiger énormément de main-d'œuvre pour la récolte, ce qui rend cette filière uniquement viable dans des pays à très bas salaires.
  • l'huile de pépins de raisin
  • l'huile de ricin
  • l'huile de sésame est extraite des graines de sésame. C'est une huile très pauvre en acides gras saturés.
  • l'huile de tournesol est extraite des graines de tournesol. C'est une huile plutôt légère, très utilisée comme biocarburant; elle semble être la plus intéressante au niveau de l'écobilan.
  • l'huile de moutarde : des variétés hybrides de graines de moutarde sont étudiées. Si le rendement en huile est moindre qu'avec le colza, cette plante offre en même temps un autre produit très intéressant : les restes des graines (après extraction de l'huile) constituent un pesticide efficace et biodégradable. De plus la moutarde peut être cultivée en rotation avec le blé : elle améliore le rendement du blé l'année suivante, et peut se planter et récolter avec les mêmes machines agricoles.
  • l'huile de jatropha : le Jatropha, un arbuste, attire beaucoup d'attention pour des régions semi-arides où pas grand-chose d'autre ne pousse. Demandant très peu d'eau et de nutriments, la culture de Jatropha dans des régions menacées de désertification se justifie parfaitement rien que pour sa capacité à protéger le sol de l'érosion et retenir l'eau. Mais ses graines produisent aussi de l'huile - jusque 250 tonnes par an et par km² selon ses promoteurs ([1]). L'Inde, en particulier, a décidé de lancer à grande échelle la culture de jatropha pour le biodiesel, des études sont aussi en cours en Afrique.

Le recyclage des huiles de friture

Il est tout à fait possible, après décantation et filtrage, d'utiliser de l'huile alimentaire usagée (huile issue de fritures par exemple) comme carburant. Ces huiles sont très oxydées et ont donc une meilleure combustion. L'avantage principal de cette formule est de recycler un déchet issu de la biomasse pour produire de l'énergie, en remplacement de produits d'origine fossile.

De plus, cela arrange souvent les restaurateurs et autres professionnels qui ont souvent du mal à se débarrasser de leurs déchets à base d'huile et qui se feront sûrement un plaisir de vous charger de cette mission. Cependant, cette huile usagée se trouve en quantité limitée, c'est donc une solution d'appoint mais sûrement pas une solution durable.

Conservation

L'huile végétale brute se conserve en tant que telle durant plusieurs mois (jusqu'à 1 an dans certaines conditions). Les graines d'oléagineux peuvent se conserver durant de longues périodes tant qu'elles sont conservées au sec et dans des endroits bien aérés (attention, en cas de très grandes quantités, il se peut que la température augmente et qu'il y ait production de gaz, avec une possibilité d'explosion).

Procédés de fabrication

Pour obtenir de l'HVC, on peut passer par plusieurs "filières" :

  • L'industrie de la grande consommation (la plus déconseillée, entre autre pour des raisons environnementales avec les bouteilles plastiques)
  • La filière "Huile Végétale Brute" (agricole)
    • Culture d'un oléagineux (type tournesol, colza, ... cf. tableau ci-dessus), préférer les variétés les plus réputées pour leur richesse en huile.
    • Moisson / récolte lorsque l'oléagineux est le plus mûr possible, maximum 9% d'humidité pour le colza (l'idéal tend vers 5 à 6% d'humidité)
  • Le recyclage d'huiles usagées (dans des restaurants par exemple)

L'utilisation de l'huile comme carburant

Il existe deux moyens, techniquement très différents, d'utiliser ces différentes huiles comme carburants pour véhicules.

La filière courte

Après pressage simple dans une machine assez rudimentaire, l'huile est décantée puis filtrée pour être utilisée directement comme carburant. Le rendement de pressage est de 30% à 40% d'huile pour 60 à 70 % de tourteaux (résidu pâteux). L'écobilan est très intéressant, mais l'utilisation de l'huile pose quelques problèmes :

  • L'huile peut s'oxyder, elle sèche et peut générer des problèmes dans les réservoirs.
  • La température d'auto-inflammation plus élevée (de l'ordre de 450°C, soit une centaine de degrés de plus que le gazole ou les méthyl-esters). Cela cause parfois des problèmes au démarrage des moteurs.
  • La température de solidification est assez élevée (les huiles végétales provenant du Colza ou du Tournesol figent entre -5°C et -15°C), ce qui est problématique dans les pays froids.
  • La contamination résiduelle (particules, fibres, eau..), susceptible de colmater les filtres (pour la partie arrêtée par ceux-ci) et d'accélérer l'usure du système d'injection (pour la partie qui ne serait pas arrêtée par ces filtres).

Il existe des solutions techniques à ces inconvénients, mais elles sont assez contraignantes : préchauffage de l'huile grâce à des réservoirs ou injecteurs chauffants, démarrage avec du gazole ou des méthyl-esters (ce qui demande deux réservoirs séparés), filtres plus performants. Les meilleurs résultats sont obtenus avec des systèmes capables de commuter entre l'huile et le gazole en fonction de la température des gaz d'échappement (sondes lambda), le circuit d'huile étant chauffé par l'eau du moteur (le liquide de refroidissement). La proportion d'huile maximale que l'on peut utiliser dépend du type d'injection.

Un autre problème lié à l'utilisation d'huile carburant est la production de composés organiques nocifs lors de sa combustion, en particulier l'acroléine. Néanmoins, l'HVC ne produit que du CO2 d'origine naturelle (qui fait partie d'un cycle naturel, contrairement aux carburants fossiles par exemple), ne contient pas de soufre (principal élément polluant du gazole) et semble produire beaucoup moins de particules cancérigènes.

La filière ester méthyles

Article détaillé : biodiesel

L'huile généralement obtenue avec des méthodes plus industrielles (solvants), subit une estérification : mise en présence d'alcool et d'un catalyseur (généralement de la soude), et génère un méthyle ester et de la glycérine. les différents composants de cette soupe sont enfin séparés à l'aide d'une centrifugeuse. Les ester méthyles obtenues sont appelés biodiesel ou, en France, diester™. Ces carburants sont plus coûteux à produire que l'huile "directe" et demandent plus d'apport d'énergie mais ils sont facilement utilisables en replacement de gas-oil conventionnel (il ont été testés en remplacement à 100% du gazole et aucun problème n'a été relevé) ou mélangé avec celui-ci, sans demander de modifications au moteur.

Certains mélanges sont pratiques pour des raisons plus souvent politiques que techniques :

  • huile de tournesol "directe" entre 5 % et 30 % / gazole, (diminuer les particules, éviter les modifications moteur)
  • Ester méthyle de 2 à 5 % / gazole, (gazole vendu en station services en France)
  • huiles 15 % / Ester méthyles (pour améliorer le bilan énergétique, éviter modifications moteurs)

Utilisations

L'huile végétale carburant peut être utilisée dans de nombreuses situations. On la retrouve dans l'agriculture comme carburant pour les engins agricoles, dans des moteurs fixes pour produire, par exemple, de l'électricité à base d'énergies renouvelables (dans des groupes électrogènes à base de moteur diesel par exemple ; Energiestro en est un bon exemple), mais aussi comme carburant pour véhicules légers ou poids lourds (cf. oliomobile) et enfin dans certains chauffages d'appoints adaptés spécialement.

Les législations

En France

Plusieurs niveaux de réflexion sont à explorer pour la France :

  • Le véhicule concerné : la carte grise indique gazole pour ce qui est du carburant, donc l'huile végétale n'est, en théorie, pas utilisable en France... au même titre que les EMHV et autres biodiesels ou diesters.
  • L'assurance du véhicule : en général, les véhicules diesel sont assurés pour rouler au gazole uniquement, ainsi en cas d'accident grave (où les experts iront vérifier le carburant utilisé, autrement dit, en cas d'accident où une vie a été en jeu) il se peut que cela se retourne contre le conducteur du véhicule. De plus, en cas de modifications du moteur (pour rouler à 100% d'HVB par exemple), la voiture peut ne plus être homologuée. Cependant, certaines personnes se sont vues autoriser explicitement par leur assureur la possibilité de rouler à autre chose que du gazole et à modifier leur moteur avec des kits officiels, souvent sous la condition que ceux-ci soient montés par un professionnel.
  • L'huile végétale en tant que carburant : la France ne s'est pas conformée à la directive européenne de 2003 (2003/30/CE) concernant les biocarburants, considérant encore l'usage de l'huile végétale carburant comme illégale pour toute utilisation en dehors d'une exploitation agricole auto-productrice (position officielle très récente, à confirmer avec des textes juridiques).

Cependant, certaines expériences poussent la réflexion encore plus loin. Par exemple, la Communauté des Communes du Villeuneuvois a adopté l'utilisation d'huile végétale brute pour la carburation de ses camions de ramassage d'ordures ménagères, en s'appuyant sur l'expertise d'un juriste spécialisé en droit public (Philippe Terneyre) qui dit : "Il ne fait aucun doute que le Droit français est incompatible avec les dispositions d’effet direct de la Directive Européenne du 08 mai 2003 (2003/30/CE). La production d’huile végétale pure pour la carburation de véhicules et l’utilisation de ce biocarburant sont désormais licites en France, même en l’absence de système d’autorisation interministérielle".

En Allemagne

L'huile végétale carburant est autorisée en Allemagne, qui applique donc jusqu'au bout l'esprit de la directive européenne de 2003 concernant les biocarburants. En ce qui concerne l'homologation des modifications du moteur, la TÜV, équivalent des mines en France, certains kits pour adapter son moteur à l'huile végétale sont certifiés et donc 100% légaux en Allemagne.

Ailleurs

En Espagne on trouve du biodiesel à de nombreuses stations services (au moins en Catalogne). Cependant ce carburant est qualifié de non-polluant, alors qu'il semblerait que ce soit un équivalent à notre diester, c'est à dire 70% de gazole accompagné de 30% d'EMHV (esters d'huile végétale, nécessitant un raffinage poussé).

En Suisse, Belgique, ... créer d'autres catégories si les descriptions sont assez étoffées.

Conclusion

L'huile végétale brute est un produit naturel permettant de remplacer durablement des énergies fossiles comme le gazole et le fioul, tout en garantissant moins de rejets de dioxyde de carbone lors de leur combustion que les plantes n'en ont transformé lors de leur croissance. À l'heure où la planète souffre de la suractivité humaine, où ses réserves fossiles s'épuisent, où la monoconsommation dangereuse pour l'écosystème occupe une place de premier plan, il existe des solutions. L'HVB ne pourra pas résoudre tous nos problèmes à elle seule, mais elle constitue un début de réflexion dans le sens de la nature, sous forme de cycles naturels. Peut-être vous convaincra-t-elle (à moins que ce ne soit déjà fait), sinon à vous de trouver votre alternative, pour que le fonctionnement des êtres humains commence à ressembler à notre nature : qu'il soit divers et varié.

Liens externes

Publié dans Energies renouvelables

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Liennard 14/01/2006 12:56

Bonjour,
Ce résumé est  vraiment positif. Ajoutons seulement qu'il est prudent de ne pas utiliser l'huile "brute", et de se méfier de son utilsation dans les injections directs peu chargés.
Mais alors, devons nous attendre que la France s'aligne ou devons nous bousculer les évenements ?
Je crois qu'il faut passer outre les "réac".
Le site Cocofuel n'est pas encore terminé ...
Gaston.