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Optimiser l’utilisation des carburants et réduire les émissions

Relever le double défi de la diversification énergétique et de la réduction des gaz à effet de serre dans les transports exige une adéquation moteur/carburant permettant d’utiliser de façon optimale des carburants traditionnels ou alternatifs avec des gammes de véhicules de plus en plus mondialisées.

IFPEN travaille au développement de nouveaux couples moteur/carburant à faibles émissions et à forte efficacité énergétique.

La problématique des carburants alternatifs pour les transports terrestres est traitée dans la rubrique "Énergies nouvelles".

Dans le domaine des carburants pour l’aéronautique, le projet CAER, coordonné par IFPEN, s’est achevé en août 2015. Les travaux menés ont permis de mieux appréhender les limites et bénéfices respectifs des différentes filières évaluées :

  • HEFA (huiles végétales hydrotraitées),
  • BtL (Biomass to Liquid/biomasse lignocellulosique), 
  • SIP (Synthetic Iso-Paraffinic), 
  • mais également filières en rupture à partir de microalgues ou de levures génétiquement modifiées.

L’approche intégrée du projet, combinant les aspects adéquation moteur/carburant, logistique, mais aussi production de la ressource et impacts environnementaux et économiques, a permis de mieux appréhender l’ensemble des verrous liés aux filières du biojet.

CAER a été une véritable plateforme d’échanges au niveau français en regroupant les acteurs industriels et académiques du domaine aéronautique. Ce regroupement a notamment permis une participation plus efficace au processus de certification internationale.

La problématique de l’adéquation moteur/carburant dans le domaine automobile fait l’objet d’un contrat de R&I signé en 2013 pour dix ans avec Aramco Overseas Company (AOC), filiale de Saudi Aramco. Une première étude portant sur l’utilisation de naphta dans un moteur à allumage par compression a montré en 2015 un gain de 8 % des émissions de CO2. Une deuxième étude visant à développer un concept d’octane à la demande a également conduit à l’amélioration des émissions de CO2 et des performances d’un véhicule à allumage commandé.

    Visite du président d'AOC, en août 2015, dans le cadre du contrat de R&I avec IFPEN.

En outre, IFPEN et AOC ont finalisé en 2015 leurs recherches dans le domaine de la combustion Diesel basse température (Low Temperature Combustion/LTC) en identifiant un carburant optimal en termes de réduction des NOx et des particules. Ce programme a montré la possibilité d’optimiser simultanément la production et l’utilisation de carburant pour le secteur du transport.

Enfin, IFPEN étudie le potentiel du gaz naturel véhicule (GNV), ce dernier présentant de nombreux atouts, notamment ressources importantes et empreinte CO2 réduite. IFPEN mène en particulier des travaux de R&I :

  • sur la combustion gaz et dual-fuel,
  • ainsi que sur les problématiques d’allumage sur moteurs à gaz.

IFPEN a ainsi développé Cigal, un concept de combustion innovant validé sur plusieurs moteurs optimisés pour un fonctionnement au gaz naturel. Ce concept repose sur une injection simultanée de deux carburants dont l’un est gazeux, avec une synergie qui exploite au mieux les propriétés intrinsèques de chacun. En améliorant le rendement de combustion, on atteint d’excellentes performances, avec notamment un couple à bas régime proche d’un moteur Diesel, un niveau de consommation réduit, et donc une meilleure autonomie et des émissions de CO2 maîtrisées sur une large plage d’utilisation. En 2015, IFPEN a réalisé un démonstrateur véhicule utilisant ce concept.

                            Démonstrateur véhicule utilisant le concept Cigal.  

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 + Développement industriel > Transports


 

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Chiffre clé

24 %
C'est le gain théorique en termes d'émissions de CO2 grâce à l'utilisation de GNV.