Pour un avenir neutre en CO2

Carburants
de
l'avenir

Les moteurs DEUTZ sont utilisés dans de nombreuses applications différentes dans le monde entier. La qualité du carburant est déterminante pour la durée de vie des moteurs DEUTZ et pour la minimisation des coûts d'entretien. Le carburant joue également un rôle clé dans la détermination des émissions produites par les moteurs à combustion modernes.

Les carburants de l'avenir

En raison de leurs charges utiles élevées et de leurs longues durées d'utilisation, les grands tracteurs et les engins de chantier ont besoin de sources d'énergie à haute densité énergétique et de temps de ravitaillement courts. En outre, le fonctionnement neutre en CO2 des moteurs à combustion sera crucial à l'avenir en raison des objectifs plus stricts en matière de protection du climat, ce qui peut être réalisé en utilisant des carburants alternatifs, appelés « re-fuels ».

Les ReFuels sont produits à partir d'énergies renouvelables. Ils comprennent l'hydrogène, les hydrocarbures synthétiques et les biocarburants avancés tels que définis par la directive RED II (directive sur les énergies renouvelables). Les biocarburants avancés utilisent des matières premières qui n'entrent pas en concurrence avec les cultures vivrières.

Par exemple, les moteurs diesel peuvent utiliser de l'HVO (huile végétale hydrotraitée), qui est produite sans ressources fossiles par hydrogénation de résidus biogènes durables. Cela permet de réduire considérablement les émissions de polluants et de CO2, jusqu'à 95 %.

D'autre part, le fonctionnement d'un moteur sans émission de CO2 est même possible à l'avenir avec ce que l'on appelle les « e-carburants ». Les e-carburants sont des carburants synthétiques produits à partir d'hydrogène et de dioxyde de carbone à l'aide d'électricité. Les carburants synthétiques se distinguent des carburants conventionnels par le processus de production et le changement de structure chimique qui en résulte. Ils peuvent être dérivés de sources renouvelables et sont connus sous le nom de RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin).

Aperçu des différents types de combustibles

Combustibles conventionnels

Les carburants diesel paraffiniques sont produits à l'échelle industrielle par le procédé Fischer-Tropsch à partir de gaz de synthèse. En principe, ce processus peut utiliser des matières premières fossiles telles que le gaz naturel (GtL - gas-to-liquid) ou la biomasse (BtL - biomass-to-liquid).

À l'avenir, le même processus sera utilisé pour produire de l'eDiesel en utilisant de l'hydrogène et du CO2 produits de manière régénérative à partir de processus de combustion ou de l'air, ce qui permettra un fonctionnement neutre en CO2 des moteurs à combustion. Actuellement, l'hydrogénation des déchets résiduels contenant des huiles biogènes durables permet de produire une grande partie du carburant paraffinique sous forme de HVO. Ces carburants dits XtL se caractérisent non seulement par des émissions de CO2 réduites, mais aussi par des émissions plus faibles (NOx, particules) et une meilleure qualité de carburant en termes de comportement à froid et de stabilité à l'oxydation par rapport au carburant diesel conventionnel.

Le carburant / HVO ainsi produit répond aux spécifications de la norme EN 15940 ou ASTM D975. DEUTZ a presque toutes les séries conformes aux normes d'émission EU V et US Tier 4. En raison de leur composition, ces carburants peuvent également être mélangés à du diesel fossile dans n'importe quelle proportion. L'utilisation du HVO dans tous les moteurs existants est pratiquement une évidence et peut - complétée à l'avenir par l'eDiesel - contribuer de manière décisive à la défossilisation des moteurs diesel.

Le carburant diesel est un mélange d'hydrocarbures. La qualité du carburant varie fortement d'un pays à l'autre. Dans des pays comme les États-Unis, le Japon ou l'Union européenne, les carburants diesel sont optimisés pour répondre aux défis particuliers que représentent les faibles émissions et l'utilisation de systèmes de post-traitement des gaz d'échappement. Dans d'autres pays, en revanche, il existe encore des carburants de moindre qualité (teneur en soufre, pouvoir lubrifiant, contamination et indice de cétane comme mesure du comportement à la combustion).

Carburants alternatifs

Le biodiesel ou FAME (Fatty Acid Methyl Ester) est une huile végétale dite transestérifiée qui a été adaptée aux propriétés du carburant diesel. En Europe, l'huile de colza est souvent la matière première de base, c'est pourquoi le terme ester méthylique de colza (EMR) est souvent utilisé. En outre, les huiles usagées recyclées sont également utilisées à grande échelle comme matière première.

En Europe, mais aussi dans de nombreux pays non européens tels que les États-Unis, le Mexique, le Brésil, l'Argentine, la Malaisie et l'Indonésie, le biodiesel est principalement utilisé comme mélange diesel/biodiesel jusqu'à 40 %, mais aussi dans certains cas comme carburant pur.
Tous les moteurs DEUTZ en Europe et aux États-Unis sont homologués pour fonctionner avec les carburants standard suivants selon EN 590 et ASTM D975, qui autorisent des mélanges allant jusqu'à 7 % et 5 % respectivement. En outre, il existe de nombreuses homologations pour les moteurs Tier 4, EU IV et V pour des mélanges de biodiesel plus élevés (par exemple, EN 16734 / EN 16709 / ASTM D7467) et pour les carburants purs selon EN 14214.

Le gaz de pétrole liquéfié (GPL) est un mélange de propane et de butane qui est liquide à température ambiante et à faible compression (< 10 bar). Les principaux avantages du GPL sont sa haute densité énergétique dans le réservoir de gaz et la réduction des émissions de CO2 lors de la combustion dans le moteur par rapport aux moteurs diesel de taille similaire. Le GPL est généralement produit lors du raffinage du pétrole brut. Il est également produit lors de la production d'HVO (huiles végétales hydrotraitées) sous forme de Bio-LPG ou, à l'avenir, sous forme d'ePropane avec un très faible potentiel d'émission de gaz à effet de serre.

Le principal constituant du gaz naturel est le méthane. Selon la manière dont le gaz naturel est stocké, transporté et ravitaillé, on parle de GNC (gaz naturel comprimé) ou de GNL (gaz naturel liquéfié) lorsque le gaz naturel est liquéfié par un refroidissement important et peut ensuite rester liquide dans un conteneur de stockage. En raison de sa combustion propre et de ses émissions de CO2 inférieures à celles des moteurs diesel de puissance comparable, le gaz naturel est devenu un carburant de plus en plus populaire pour les moteurs à combustion interne au cours des dernières années. Outre les sources de gaz fossile, le méthane peut également être produit par fermentation de la biomasse ou par méthanisation d'hydrogène renouvelable avec du CO2. On parle alors de biométhane ou d'e-méthane.

L'hydrogène est produit par électrolyse à partir d'électricité renouvelable. L'une des façons d'utiliser l'hydrogène pour le transport est de produire des carburants synthétiques gazeux et liquides. L'hydrogène est alors utilisé comme produit intermédiaire dans la production de méthane synthétique (power-to-gas methane/PtG methane) ou d'eFuels (également power-to-liquids/PtL).

L'HVO (huile végétale hydrotraitée) est un carburant renouvelable qui contribue à réduire la dépendance aux combustibles fossiles ainsi que les émissions de CO2 dans le secteur des transports. Il peut être utilisé dans presque tous les moteurs DEUTZ modernes sans modification et offre une alternative durable aux carburants fossiles. En règle générale, les stations-service publiques utilisent des mélanges contenant jusqu'à 26 % de HVO dans le diesel répondant à la norme EN 590.

L'intensité carbone du propane renouvelable - c'est-à-dire le carbone émis pour chaque unité d'énergie produite - est inférieure à celle du propane conventionnel, car il est produit à partir de sources renouvelables ou biosourcées. Il peut être fabriqué à partir de diverses matières premières renouvelables. La forme la plus courante de propane renouvelable aujourd'hui est un sous-produit du diesel renouvelable (HVO) et du carburant aviation durable fabriqué principalement à partir d'huiles végétales, de graisses animales ou d'huiles de cuisson usagées. Comme il est moléculairement identique au propane conventionnel, il peut être utilisé dans les moteurs existants fonctionnant au propane sans aucune modification.