surtarage des injecteurs.
publicité
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
