surtarage des injecteurs.

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Projet
Sciences au
quotidien
Sujet :
La Chimie Verte :
Les biocarburants
Le colza :







Nom : Brassica napus
Genre : Brassica
Ordre : Capparales
Famille : Brassicaceae ( ou crucifères )
Particularité : plante oléagineuse
Type de racines : pivotante
Fruit : silique
Culture du colza :
La culture du colza :
- est une culture d’été frais
- ne tolère pas énormément la sécheresse
- nécessite la présence d’eau et d’engrais
- doit idéalement se faire à une température variant de 12°C à 30°C
- ne doit pas être réalisée plus d’une année sur quatre sur la même
passerelle
Le semis :
- ne doit pas dépasser 4 Kg de semences par hectare
- doit être réalisé à 2 cm de profondeur
- ne doit pas dépasser 4 Km/h en sol caillouteux et 6 dans les autres
situations
- doit se réaliser entre la fin du mois d’août et le début du mois de
septembre
Reproduction du colza
- les ovules sont fertilisés par autopollinisation
- le pollen : - est lourd et collant
- entomochorie (transport par les insectes)
- il peut y avoir pollinisation croisée lorsque les grappes de
2 plantes se touchent.
Développement du colza
Se déroule en 3 phases :
- la phase végétative
- la phase reproductrice
- la phase de maturation
Facteurs et condition de croissance
La croissance peut varier avec :
 La température
 L’eau
 Les éléments minéraux
Elle varie aussi avec l’apport de fertilisants
azotés, phospho-potassiques et soufrés.
Nuisances du colza
Le colza peut être endommagé par :
- les maladies
- les ravageurs
- les adventices
Extraction artisanale de l’huile
1 ha
Colza
3.600Kg
Pressage à
froid
28-32%
68-72%
Tourteau
2.420 Kg
Huile végétale
1.080 Kg =1.180l
Extraction artisanale
Trémie d’attente
Presse
Tourteau
Cuves de décantation
Filtre et stockage
Schéma de l’extraction et du
raffinage
Saponification
Réaction transformant le mélange d’un ester et d’une base
forte en savon et glycérol
corps gras + NaOH (ou KOH) --> glycérol + savon
Exemple
CH2(OOC-R) - CH(OOC-R) - CH2(OOC-R) + 3 NaOH

CH2OH - CHOH - CH2OH + 3 R-CO2-Na
Huile et ses caractéristiques


Composée de triglycérides ( molécule de glycérol C3H5(OH)3
et de 3 acides gras : H O O C –Ri )
Principal acide gras dans l’huile de colza: acide oléique
Mesures en tant que carburant :







-masse volumique
-pouvoir calorifique
-indice acidité
-indice iode
-viscosité
-point de fusion
-indice cétane
La transestérification
Permet de produire du biodiesel (esters)
Huiles végétales + alcool  esters gras + glycérol
C3H5( OOCRi )3 + 3CH3OH

3 CH3COORi + C3H5(OH)3
Nombreuses variables dans cette réaction :
la température
 la concentration du catalyseur
 le rapport alcool/esters
 la pureté des agents réactifs
Après la réaction, les produits finaux sont séparés et purifiés par décantation et
distillation

La distillation
1. source de chaleur
2. flacon à distiller
3. tête de distillation
4. Thermomètre
5. Condensateur
6. entrée d'eau de
refroidissement
7. sortie d'eau de refroidissement
8. flacon de réception des
gouttes de distillat
9. vers une pompe à vide
10. adaptateur pour la pompe à
vide
Décantation
Fonctionnement
L’huile de colza et le biodiesel :
- composés organiques semblables au diesel
- peuvent être utilisés dans un moteur diesel à combustion
interne conventionnel
- peuvent être utilisés en mélange sans modification et purs
avec modifications du moteur
Le moteur diesel : moteur à combustion interne qui
transforme de l’énergie thermique en énergie mécanique.
Cette énergie thermique est obtenue par le biais d’une
combustion
La combustion
-
-
Réaction exothermique : production d’énergie
thermique
Formation d’eau et de dioxyde de carbone
comme produits
Carburant + O2
-

H2O + CO2
Quantité de chaleur émise dépend du pouvoir
calorifique
Moteur diesel conventionnel
-
-
Moteur à
compression
échappement
4
+
temps : admission,
explosion, détente et
Formé de 4 cylindres dont les temps sont
légèrement décalés  seule, la détente
est un temps moteur
Les 4 temps du moteur diesel
L’injection directe à rampe
commune
Modifications nécessaires
Pour le biodiesel :
Renforcement des conduites et utilisation de vernis plus
résistants
Pour l’huile de colza :
Système simple réservoir :
Poser un filtre supplémentaire
Installation d’un système de préchauffage ( ! + thermostat ! )
Surtarage des injecteurs
Réglage du calage de l’injection
Système double réservoir:
Installation d’un réservoir auxiliaire de faible capacité
Installation d’un système de préchauffage
Installation d’électrovannes
Performances des biocarburants
-
-
Augmentation grâce à l’action lubrifiante supérieure à celle du
diesel et à la présence d’atomes d’oxygène assurant une
meilleure combustion
Diminution à cause du pouvoir calorifique inférieur moins
important que celui du diesel
Impact environnemental
-
-
-
Rejet net de CO2 moins important car cycle fermé grâce à la
photosynthèse.
Baisse des oxydes de soufre
Baisse du monoxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés
et des particules grâce à une meilleure combustion
Hausse limitée des oxydes d’azote car plus d’oxygène lors de
la combustion
Conséquences : progression plus faible de l’effet de serre, population
en meilleure santé, baisse de la pollution et des pluies acides.
Photosynthèse
Effet de serre
Inconvénients des biocarburants






l'utilisation de colza OGM pour son pourcentage d'huile par
graine plus important que chez le colza classique afin
d’augmenter le rendement de la culture.
l'utilisation de pesticides, d'engrais chimiques,…de façon
démesurée.
une culture trop intensive des sols.
déforestation trop importante
odeurs de friture
risques de casses du moteur engendrées par la viscosité
importante de l’huile
Moyens techniques de lutte contre la
pollution
- Filtre à particules
- Pot catalytique
- Vanne EGR
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