l’éther diméthylique comme carburant de remplacement – recherche en sciences technologiques

Un diesel peut-il rouler avec du gaz liquide climatiquement neutre ?

Un consortium de recherche dirigé par le Centre de recherche et d’innovation Ford d’Aix-la-Chapelle étudie actuellement les conditions techniques dans lesquelles les véhicules diesel peuvent fonctionner avec du diméthyléther (DME) comme carburant alternatif. Le DME est un gaz qui a des propriétés physiques similaires aux gaz liquéfiés propane et butane et qui est également liquide à une pression atmosphérique de 5 à 6 bar. Semblable à sa molécule sœur, le méthanol, le DME peut être produit de manière particulièrement efficace et peu coûteuse en tant que vecteur énergétique climatiquement neutre et se caractérise par des propriétés de réduction des émissions dans la combustion des moteurs diesel (presque sans suie lorsqu’il est utilisé comme carburant pur avec réduction simultanée de l’azote oxydes). C’est intéressant, par exemple, dans le transport de marchandises, où plus de 95 % des véhicules utilitaires moyens à lourds circulent encore avec des moteurs diesel.

Des ajustements techniques sont nécessaires pour que les véhicules existants et nouveaux puissent fonctionner avec de l’éther diméthylique. Des études antérieures ont montré que le fonctionnement de moteurs diesel avec 100 % de DME est possible, mais nécessite des efforts importants (composants d’injection, processus de combustion, post-traitement des gaz d’échappement, système de réservoir) lors de la conversion. Par conséquent, le consortium de recherche étudie de nouveaux mélanges de carburant à base de DME en tant que solutions pour les véhicules existants qui nécessitent un effort de modernisation minimal et sont donc rentables. Idéalement, les composants du système conventionnel déjà installés dans le véhicule sont conservés. Un autre avantage de cette solution est qu’avec les mélanges DME/diesel, à la fois les propriétés lubrifiantes et le contenu énergétique sont pratiquement conservés avec le taux de mélange approprié. Les mélanges de carburants à examiner peuvent être ravitaillés en pré-mélange (mélange statique), mais permettraient également un mélange des deux composants en amont de la pompe à carburant haute pression (éventuellement mélange dynamique). Avec le mélange dynamique, le fonctionnement flex fuel (diesel ou DME/diesel) serait même possible tout en conservant le système diesel d’origine.

Test Tec4Fuels Mélanges d’éther diméthylique

Outre le développement technique d’une telle solution de rétrofit, le projet se concentre également sur la détermination des mélanges de carburant possibles (mélanges). Le Tec4Fuels GmbH teste l’éther diméthylique dans des mélanges avec des composants de carburants fossiles ou renouvelables liquides tels que le diesel à base d’huile minérale, les carburants paraffiniques selon EN15940 et le biodiesel pour une utilisation dans les moteurs diesel. Ce test d’aptitude se réfère à la fois à la compatibilité des carburants dans différents mélanges les uns avec les autres et à leurs effets sur les matériaux des composants de transport de carburant tels que les pompes à haute pression, les filtres à carburant, les joints et les injecteurs. Les premières investigations indiquent qu’un mélange de 80 % de diesel à base de pétrole et de 20 % de DME répond aux exigences de compatibilité. D’autres mélanges de DME, tels que ceux avec des esters méthyliques d’acides gras (biodiesel) ou des produits gaz-liquide (diesel paraffinique), seront étudiés au fur et à mesure de l’avancement du projet.

La sélection de technologies d’entraînement adaptées, efficaces et durables pour les futures exigences de mobilité est complexe et, outre le besoin de compatibilité environnementale (CO2 et polluants), de sécurité et de faisabilité, est principalement déterminée par l’abordabilité des consommateurs. L’éther diméthylique offre des avantages tels qu’une densité d’énergie suffisante et des propriétés d’allumage et de combustion comparables au carburant diesel avec une formation de suie nettement inférieure, ce qui permet d’augmenter le taux de compression et donc d’augmenter l’efficacité thermodynamique et donc d’obtenir une consommation de carburant plus efficace. De plus, lors de la production de DME en tant qu’eFuel, il est possible de réduire les émissions de CO2 du puits à la roue de plus de 90 %.

Le projet de recherche est financé par le ministère fédéral de l’Économie et de l’Énergie sur la base d’une décision du Bundestag allemand.

Tec4Fuels est un centre de compétences pour les combustibles conventionnels et alternatifs, les carburants, les carburants et les lubrifiants (carburants) et leur application dans les technologies existantes et nouvelles. L’entreprise fournit des services dans la recherche et le développement de composants et produits techniques, de systèmes et de vecteurs énergétiques ainsi que leur application sur le marché de l’énergie pour les carburants. Outre les procédures de test et les contrôles de carburant, Tec4Fuels propose également des services de conseil et d’autres services liés à la recherche et au développement. Cela comprend également les tests et la certification, le placement ainsi que la fabrication et la vente des produits.

TEC4FUELS accompagne ses clients dans les domaines suivants :

– Procédures de test et de vérification

Développement de systèmes spéciaux Hardware-in-the-Loop (HiL) et mise en œuvre de procédures de test pour l’assurance qualité des composants techniques ainsi que des combustibles, carburants, carburants et lubrifiants conventionnels et alternatifs

– Vérification du carburant pour les systèmes d’alimentation de secours

Surveillance de la qualité des approvisionnements en carburant dans les systèmes d’alimentation de secours (générateurs de secours) pour maintenir la disponibilité et la sécurité opérationnelle

– Conseil technique

Conseil sur les questions fondamentales de la gestion de l’innovation, de l’avant-projet, du développement du concept et de la série à l’après-vente

Contact
TEC4FUELS GmbH
Michel Ehring
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