Carburant

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Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.

Leur principal avantage est d'avoir une grande densité énergétique, c'est-à-dire qu'il peuvent fournir beaucoup d'énergie pour une masse ou un volume donné (C'est ce qui permet à un véhicule d'avoir une grande autonomie).

Comme son nom l'indique, un carburant contient du carbone. Dans le cas de l'hydrogène par exemple on parlera de combustible.

Le carburant est souvent un liquide et parfois un gaz. Il est stocké dans le réservoir des véhicules. Un réservoir de voiture peut généralement contenir 50 litres.

Les carburants peuvent être classés de différentes manières. On peut par exemple distinguer les carburants fossiles des biocarburants.

Les carburants fossiles sont ceux qui proviennent de la transformation des matières organiques mortes mélangées à divers minéraux à de grandes profondeurs. Cette transformation nécessite plus d'un million d'années et se déroule à des températures et pressions très elévées. Les carburants fossiles sont en quantité limitée sur terre. La diminution future de la production de carburants est traité dans l'article sur le pic de production. Les carburants issus du pétrole sont aussi appelés hydrocarbures.

Les biocarburants eux, proviennent de plantes ou animaux (non fossilisés). Parmi les produits développés commercialement, citons le bioéthanol et le biodiesel.

[modifier] Moteurs

Les moteurs à combustion interne ne peuvent pas accepter tout type de carburant.

Les moteurs à allumage commandé, plus connus sous le terme de "moteurs à essence" peuvent tourner à l'essence, GPL, GNV autres gaz et parfois avec un mélange de bioéthanol et d'essence voire d'essence pure, parfois certaines modifications du véhicule sont nécessaires.

Dans les moteurs à essence, la formation du mélange avec l'air est assuré par le carburateur avant son admission dans les cylindres par les soupapes. Plus généralement, l'alimentation en carburant des moteurs (moteurs à explosion ou bien moteurs à réaction d'avion ou de fusée) est assurée à l'aide d'injecteurs. Voir aussi moteur à explosion

Les moteurs à autoinflammation peuvent tourner au gazole classique aussi appelé pétrodiesel ou avec un mélange de biodiesel et de diesel, voire de biodiesel pur. Ici encore, des adaptations du véhicule peuvent s'avérer nécessaires.

[modifier] Liste de carburants

Carburant	PCI
Essence (automobile)	43,8 MJ/kg
Essence (aviation)	44,0 MJ/kg
GPL	46,1 MJ/kg
Fioul ou gazole	42,5 MJ/kg
Kérosène	43,3 MJ/kg
GNV	48,0 MJ/kg
Hydrogène	120,0 MJ/kg
Iso-octane	44,4 MJ/kg
Iso-heptane	44,6 MJ/kg

[modifier] Energy content of Biofuel

fuel type	Specific Energy Density (MJ/kg)	Volumetric Energy Density (MJ/L)	CO₂ gas made from Fuel Used (kg/kg)
Carburants solides
Animal Manure/Waste			[Please insert average composition here]
Bagasse (Canne Stalks)	9.6		~+40%(C₆H₁₀O₅)_n+15%(C₂₆H₄₂O₂₁)_n+15%(C₉H₁₀O₂)_n1.30
Chaff (Seed Casings)	14.6		[Please insert average composition here]
Dried plants (C₆H₁₀O₅)_n	10 – 16		IF 50%(C₆H₁₀O₅)_n+25%(C₂₆H₄₂O₂₁)_n+25%(C₁₀H₁₂O₃)_n1.84
Wood fuel (C₆H₁₀O₅)_n	16 – 21		IF 45%(C₆H₁₀O₅)_n+25%(C₂₆H₄₂O₂₁)_n+30%(C₁₀H₁₂O₃)_n1.88
Liquid Fuels
Pyrolysis oil	17.5	21.35	(Assuming: Carbon Content is 23% wt + O₂ mass) 0.84
Méthanol (CH₃-OH)	19.9 – 22.7	15.9	1.37
Éthanol (CH₃-CH₂-OH)	23.4 – 26.8	23.4	1.91
Butanol(CH₃-(CH₂)₃-OH)	36.0	29.2	2.37
Graisse	37.67	31.68	[Please insert average composition here]
Biodiesel	37.8	33.3 – 35.7	~2.85
Huile de tournesol (C₁₈H₃₂O₂)	[1] 39.49	33.18	(12%(C₁₆H₃₂O₂)+16%(C₁₈H₃₄O₂)+71%(LA)+1%(ALA))2.81
Castor oil (C₁₈H₃₄O₃)	[2] 39.5	33.21	(1%PA+1%SA+89.5%ROA+3%OA+4.2%LA+0.3%ALA)2.67
Huile d'olive (C₁₈H₃₄O₂)	39.25 - 39.82	33 - 33.48	(15%(C₁₆H₃₂O₂)+75%(C₁₈H₃₄O₂)+9%(LA)+1%(ALA))2.80
Gaseous Fuels
Méthane (CH₄)	55 – 55.7	(Liquified) 23.0 – 23.3	(Méthane leak exerts 23 * greenhouse effect of CO₂) 2.74
Dihydrogène (H₂)	120 – 142	(Liquified) 8.5 – 10.1	(Hydrogen leak slightly catalyzes ozone depletion) 0.0
Fossil Fuels (comparison)
Charbon	29.3 – 33.5	39.85 - 74.43	(Not Counting:CO,NO_x,Sulfates & Particulates) ~3.59
Crude Oil	41.868	28 – 31.4	(Not Counting:CO,NO_x,Sulfates & Particulates) ~3.4
Gasoline	45 – 48.3	32 – 34.8	(Not Counting:CO,NO_x,Sulfates & Particulates) ~3.30
Diesel	48.1	40.3	(Not Counting:CO,NO_x,Sulfates & Particulates) ~3.4
Gaz naturel	38 – 50	(Liquified) 25.5 – 28.7	(Ethane,Propane & Butane N/C:CO,NO_x & Sulfates) ~3.00
Éthane (CH₃-CH₃)	51.9	(Liquified) ~24.0	2.93
Uranium -235 (²³⁵U)	77,000,000	(Pure)1,470,700,000	[Greater for lower ore conc.(Mining,Refining,Moving)] 0.0
fusion nucléaire (²H -³H)	300,000,000	(Liquified)53,414,377.6	(Sea-Bed Hydrogen-Isotope Mining-Method Dependent) 0.0
Fuel Cell Energy Storage (comparison)
Direct-Methanol	4.5466	[3] 3.6	~1.37
Proton-Exchange (R&D)	up to 5.68	up to 4.5	(IFF Fuel is recycled) 0.0
Sodium Hydride (R&D)	up to 11.13	up to 10.24	(Bladder for Sodium Oxide Recycling) 0.0
Battery Energy Storage (comparison)
Lead-acid battery	0.108	~0.1	(~600 Deep-Cycle Tolerance) 0.0
Batterie nickel-fer	[4] 0.127	~0.13	(~2,000 Deep-Cycle Tolerance IF Zero Memory effect) 0.0
Batterie nickel-cadmium	~0.2	~0.2	(~1,000 Deep-Cycle Tolerance IF Zero Memory effect) 0.0
Nickel metal hydride	0.22 - 0.324	0.36	(~800 Deep-Cycle Tolerance IF Zero Memory effect) 0.0
Super iron battery	0.33	[5] (1.5 * NiMH) 0.54	[6] (~300 Deep-Cycle Tolerance) 0.0
Zinc-air battery	0.4 - 0.72		(Recyclable by Smelting & Remixing, not Recharging) 0.0
Lithium ion battery	0.54 - 0.72	0.9 - 1.9	(~4year Lifespan) (300-500 Deep-Cycle Tolerance) 0.0
Lithium-Ion-Polymer	0.65 - 0.87	(1.2 * Li-Ion)1.08 - 2.28	(~4year Lifespan) (300-500 Deep-Cycle Tolerance) 0.0