Quantification énergétique Et En CO2 Rejeté Par Km Des « Carburants »

Quantification énergétique et en CO2 rejeté par km des « carburants »

Les fabricants de véhicules routiers sont tenus de quantifier la masse de CO2 par km parcouru (sans tenir compte de la masse transportée). Pour calculer cette quantité, on multiplie la consommation au km par un facteur dépendant du type de carburant.

Nous allons ci-dessous illustrer une méthode de comparaison entre quelques carburants :

 1l de diesel pèse diesel 835 grammes et est composé à 86.2% de carbone, ce qui correspond à 720 g/l. Pour brûler ce C en CO2, 1920 g d’oxygène sont nécessaires. La somme nous donne donc 720 + 1920 = 2640 g de CO2 par litre de diesel. Le PCI du diesel étant de 42,6 MJ/kg, un litre de Diesel contient 35,6 MJ.

 1 litre d’essence SP95 pèse 750 grammes. L’essence est composée à 87% de carbone (C), ce qui correspond à 652 g/l. Pour brûler ce C en CO2, 1740 g d’oxygène sont nécessaires. La somme nous donne donc 652 + 1740 = 2392 g de CO2 par litre d’essence. Le PCI de l’essence étant de 42,9 MJ/kg, un litre d’essence contient 32,2 MJ.

 1 litre de LPG pèse 550 grammes et est composé à 82.5% de carbone (C), ce qui correspond à 454 g/l. Pour brûler ce C en CO2, 1211 g d’oxygène sont nécessaires. La somme nous donne donc 454 + 1211 = 1665 g de CO2 par litre de LPG. Le PCI du LPG étant de 46 MJ/kg, un litre d’essence contient 25 MJ.

 1 litre de dihydrogène (H2) à 200 comprimé à bars pèse 13,7 grammes. Il a dégagé lors de son extraction du « méthane » (filière choisie ici) environ 12,5 kg de CO2 par litre d’hydrogène. Le PCI du dihydrogène étant de 46 MJ/kg, un litre de dihydrogène à 200bars contient 1,65 MJ.

[EN4T] Énergies Chapitre XV – Energie dans les moyens de transports

3

 1 litre de Méthanol (CH3OH) M100, ou alcool de bois, (pur, sans essence ajoutée) pèse 796g. Comme il est produit essentiellement par voie renouvelable, son bilan CO2 est chimiquement nul (sa fabrication nécessite toutefois de l’énergie mais elle peut être renouvelable aussi). Le PCI du Méthanol est de 19,9 MJ/kg.

Prenons une voiture qui nécessite une énergie mécanique de 1,779MJ/km ou 494Wh/km (réaliste) et comparons, à énergie utile égale, ses réjections théoriques (minimales) de CO2 au km et sa consommation de carburant au 100km en volume et en masse :

Figure 1 - Comparatif énergétique et CO2 de carburants

On constate dans ce tableau qu’à énergie égale, si l’hydrogène a une énergie volumique faible, son énergie massique est toujours plus faible que celle des carburants liquides (sans compter le poids de son réservoir et l’inconvénient de sa taille).

Par ailleurs, ces données ne tiennent pas compte du rendement des moteurs qui varient selon le carburant et le principe utilisée.

...