Un carburant
Un carburant est un matériau combustible qui est brûlé avec un comburant pour produire de l'énergie comme la chaleur ou l'électricité. Les principaux carburants sont les dérivés du pétrole (essence, gazole), les gaz et le charbon. Un mélange carburant contient un combustible avec un comburant.
Au sens strict, le carburant est un combustible inflammable qui fournit l'énergie à un moteur thermique (carburation). Plus largement, il est toute substance matérielle pouvant être consommée (carburée) pour fournir de la chaleur ou de l'électricité.
Du carburant à une pompe :
Le carburant (essence ou gazole) est servi à la pompe dans des stations-services. Il alimente les véhicules à moteurs thermiques à explosion. Le carburant brûle (il carbure) grâce à un comburant (air atmosphérique).
Généralités
Les carburants pétroliers (carburants fossiles, hydrocarbures) sont variés : essence (avec ou sans plomb), diesel ou gazole, propergol (et les ergols liquides).
Les carburants naturels sont les biocarburants (agrocarburants, carburants verts dont les algocarburants, les combustibles dérivés des déchets), le gaz naturel (hydrogène).
Les carburants synthétiques comprennent l'éther diméthylique (DME), le méthanol, etc.
Un carburant atomique est un matériau à partir duquel l'énergie atomique peut être produite notamment dans un réacteur (uranium, plutonium, hélium).
Du carburant (essence) versé dans un réservoir :
L'automobile et les autres véhicules à moteur à explosion, mais aussi les chaudières à fuel, utilisent des carburants pétroliers.
Selon la loi de conservation de l'énergie (loi de Lavoisier) : l'énergie ne peut ni être créée ni être détruite; il ne peut être modifié que d'une forme à une autre. Ainsi, nous ne pouvons pas produire d'énergie pour effectuer certains travaux. C'est pourquoi nous utilisons certaines substances qui nous aident à transformer une forme d'énergie en une autre.
Par exemple, lorsque l'on brûle du papier avec une allumette, la lumière est produite par la flamme. Si l'on analyse cela de près, l'énergie lumineuse n'est pas créée là-bas, elle vient juste d'être produite grâce à la transformation de l'énergie thermique apportée par l'allumette en énergie lumineuse. Ainsi, nous avons toujours besoin d'une certaine substance pour convertir une forme d'énergie en une autre afin d'accomplir divers travaux. Nous appelons ces matériaux des carburants. En d'autres termes, toute substance qui, lors de sa combustion, produit une quantité d'énergie utilisable est appelée carburant.
Types
Les carburants peuvent généralement être classés sur la base de deux facteurs :
- Sur la base de leur état de carburant :
- combustibles solides;
- combustibles liquides;
- carburants gazeux.
- Sur la base de leur provenance :
- carburants naturels;
- carburants synthétiques (artificiels).
Le carburant est désigné comme idéal en fonction de différents critères :
- un carburant idéal est facilement disponible;
- un carburant idéal est bon marché;
- un carburant idéal brûle facilement dans l'air à un rythme modéré;
- il libère une grande quantité d'énergie;
- il ne doit laisser aucune substance indésirable qui pourrait nous être nocive;
- cela ne devrait pas avoir d'effet négatif sur l'environnement.
Les combustibles fossiles sont principalement des hydrocarbures. Ils sont pratiques et efficaces. Ils fournissent le pouvoir calorifique nécessaire pour répondre à nos besoins. Même s'ils sont disponibles en abondance à l'heure actuelle, ils constituent une source d'énergie non renouvelable. La combustion de combustibles fossiles est responsable d'une grande partie de l'indice de pollution mondial. En revanche, ils ne sont pas idéaux.
À la pompe
En Europe, les carburants disponibles à une pompe dans une station-service sont de l'essence, du gazole et du gaz. Ils sont désormais additionnée de biocarburants. La codification des essences et gazoles sont indiqués par l'indice d'octane et/ou la teneur en biocarburant. Ex. : l'essence SP95-E10 a un indice d'octane de 95 et 10 % de biocarburant dans sa composition.
Les types de carburants à la pompe sont :
- essence (étiquette ronde) :
- E5 : sans plomb, que l'indice d'octane soit 95, 98, 100 ou 102;
- E10 : sans-plomb SP95-E10;
- E85 : superéthanol.
- gazole (diesel, étiquette carrée) :
- B7 : gazole actuellement commercialisé;
- B10 : variante de gazole comprenant 10 % de biocarburants, autorisé dans certains pays comme la France depuis 2018;
- XTL : diesel synthétique.
- gaz (étiquette losange) :
- H2 : hydrogène;
- LPG : gaz de pétrole liquéfié (GPL);
- CNG : gaz naturel comprimé (GNC);
- LNG : gaz naturel liquéfié (GNL).
Différences d'efficacité
Chaque carburant libère son propre ensemble d'énergie, c'est-à-dire qu'ils ne libèrent pas tous la même quantité d'énergie lors de la combustion. L'énergie produite par la combustion d'un kg de carburant est appelée "pouvoir calorifique". Ex. : 1 kg de bois ne dégage pas la même énergie (chaleur) qu'1 kg de charbon ou de pellets. L'énergie produite par la combustion du papier n'est pas suffisante pour faire fonctionner les voitures, mais l'énergie produite par la combustion de l'essence suffit pour le faire.
Ainsi, nous pouvons différencier différents carburants en fonction de leur pouvoir calorifique pour une utilisation efficace. De plus, chacun d'eux a un coût différent par rapport à l'autre. Certains sont moins chers tandis que d'autres sont chers.
Forme solide
Les combustibles qui se trouvent à l'état solide à température ambiante sont généralement appelés carburants solides. C'était le premier type de combustible connu pour être utilisé par l'homme, essentiellement du bois pour faire du feu.
Le charbon était un autre combustible influent connu de l'homme, car il a ouvert la voie à la révolution industrielle, de la cuisson des fours au fonctionnement des machines à vapeur.
Forme liquide
La plupart des carburants liquides proviennent de restes fossilisés de plantes et d'animaux morts par exposition à la chaleur et à la pression de la croûte terrestre. Les vapeurs du carburant liquide sont inflammables à la place du liquide.
Forme gazeuse
Les carburants gazeux sont présents dans la nature et sont fabriqués à partir de combustibles solides et liquides. La plupart des carburants gazeux sont composés d'hydrocarbures, de monoxyde de carbone, d'hydrogène ou d'un mélange de tous.
En rapport avec "carburant"
Un comburant est une substance qui peut réagir avec un carburant pour favoriser des réactions de combustion dans certaines conditions de température...
Un combustible est un matériau qui brûle facilement (inflammable), qui peut subir une combustion et produire de la chaleur.
Le pétrole est un mélange liquide huileux d'hydrocarbures inflammables présent dans certaines couches rocheuses.
Un algocarburant est issu de l'algoculture, donnant un biocarburant créé par l'utilisation d'algues.