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Les combustibles fossiles

Ce nom désigne tous les combustibles qui, formés pendant des millions d’années à partir de la biomasse, sont actuellement exploités. Parmi eux, le pétrole, le gaz naturel et le charbon représentaient, en 2013, près de 80 % de la consommation mondiale en énergie primaire. Dans le domaine des transports, le pétrole domine et cette situation devrait demeurer inchangée à l’avenir.

Essence

L’essence est un mélange d’hydrocarbures de taille moléculaire C4 (4 atomes de carbone) à C12 et dont la plage d’ébullition varie entre 50 et 210°C. L’essence doit répondre à des critères de qualité clairement définis. Au niveau du moteur, la caractéristique qualitative prépondérante est l’indice d’octane, qui mesure la résistance du carburant à l’auto-inflammation. En général, les clients des stations-services connaissent les deux qualités d’essence sans plomb: celle de 95 octanes (SP 95) et celle de 98 (SP 98). Certaines sociétés proposent en outre des carburants haut de gamme avec des indices d’octane parfois supérieurs.

L’essence peut également contenir des biocarburants tels que l’éthanol ou l’ETBE (éther éthyle tertiobutyle). La norme prévoit que la proportion d’éthanol atteigne jusqu’à 5 % du volume total sans obligation de déclaration à la pompe; en outre, elle est compatible avec tous les véhicules à essence.

Diesel

Le carburant diesel appelé également gasoil ou gazole est un mélange de différents hydrocarbures dont la taille moléculaire varie de C10 (10 atomes de carbone) à C22. Sa plage d’ébullition varie entre 170 et 370°C. Le diesel sert de carburant aussi bien pour les voitures individuelles, les autobus, les camions et autres utilitaires que pour les bateaux à moteur, les navires et autres locomotives de manœuvre, en passant par les engins de construction. Le diesel doit répondre à des critères de qualité clairement définis. Pour des raisons techniques, l’indice de cétane fait autorité; il définit la capacité du carburant à s’enflammer. Dans toutes les stations-services suisses, le diesel vendu présente un indice de cétane d’au moins 51. Ce carburant est également disponible dans une version haut de gamme.

Certains biocarburants peuvent entrer dans la composition du diesel: les EMAG (esters méthyliques d’acide gras ou diester) ou du biodiesel synthétique sous forme d’huile végétale hydrotraitée ou d’huile de base GTL (Gas-to-Liquids, de gaz en liquide). Une proportion d’EMAG allant jusqu’à 7 % est normalisée et compatible avec tous les véhicules roulant au gazole. Il n’est pas obligatoire de faire état de ce pourcentage à la pompe et il n’existe pas non plus de limitation à l’addition de diesel synthétique, dans la mesure où la composition chimique de ce dernier est presque identique.

Gaz naturel

Au moment de son extraction, le gaz naturel se compose principalement de méthane, d’une faible proportion d’hydrocarbures gazeux (éthane, propane ou butane notamment) et d’autres gaz (dioxyde de carbone, azote ou sulfure d’hydrogène). Après transformation et notamment désulfuration, le produit est acheminé sous forme gazeuse par gazoduc ou condensé à l’état liquide (gaz naturel liquéfié ou GNL) puis acheminé par des navires appelés méthaniers. Au sein du réseau de distribution suisse, le gaz naturel renferme 90 % de méthane qui, avec un indice d’octane de 130, est adapté aux moteurs à allumage par étincelle. Compte tenu de sa faible densité énergétique comparée à l’essence, le méthane doit préalablement être comprimé pour que les véhicules qu’il propulse atteignent une portée acceptable. On parle alors de gaz naturel pour véhicules (abrégé GNV), stocké sous 200 bars de pression.

Les émissions de CO2 du GNV sont équivalentes à celles issues du diesel. En Suisse, du biogaz est injecté dans le réseau de gaz naturel et le carburant entre dans les calculs du bilan des émissions de CO2. Un contrat signé par la Confédération garantit une proportion minimale de 10 % de biogaz.

Toutefois, malgré les réductions fiscales, une gamme importante de modèles de voitures fonctionnant au gaz naturel et l’adaptation des infrastructures de nombreuses stations-services, ce mode de propulsion peine à se développer dans de nombreux pays. Le gaz naturel a acquis une certaine notoriété en Europe et particulièrement en Italie.

GPL

Le gaz de pétrole liquéfié, abrégé GPL, est un mélange d’hydrocarbures légers issus des produits du raffinage du pétrole et de traitement du gaz naturel.
Appelé également gaz liquéfié ou gaz automobile, il se compose de propane ou de butane, voire d’un mélange de ces deux gaz. Soumis à une pression de 8 à 10 bars, il est stocké et transporté sous forme liquide. Au niveau européen, les exigences de qualité requises sont homogènes. Son indice d’octane élevé (105) permet à ce carburant d’être adapté aux moteurs à allumage par étincelle.

Le GPL a su s’imposer comme alternative «bon marché» et comparativement moins polluante que l’essence dans de nombreux pays (par exemple en Allemagne, Italie, Hollande, Pologne, Turquie), notamment grâce à des réductions d’impôts. Outre l’offre en véhicules GPL de certains constructeurs automobiles, le développement de ce mode de propulsion a été facilité par la simplicité relative de la transformation d’un moteur à essence en un moteur fonctionnant au gaz liquéfié, ainsi que par l’offre d’infrastructures de ravitaillement appropriées.