fr.wedoany.com Rapport : L’Université Purdue (Purdue University) et John Deere ont conjointement créé le Consortium sur les biocarburants de Purdue (Purdue Biofuels Consortium) pour une collaboration de trois ans visant à étudier les voies techniques permettant de faire fonctionner directement les moteurs diesel avec un mélange d’éthanol et de biodiesel, l’objectif étant de ne pas modifier radicalement les moteurs existants.
Greg Shaver, professeur émérite de génie mécanique à l’Université Purdue, explique qu’un tiers de la production mondiale de maïs provient des États-Unis, dont la majeure partie est concentrée dans le Midwest, et qu’environ 40 % de cette production est destinée à la fabrication d’éthanol. Les machines agricoles utilisées pour la récolte du maïs brûlent actuellement du diesel d’origine pétrolière ; il serait plus judicieux de passer à des biocarburants disponibles localement.
Le consortium étudie trois carburants d’origine végétale : l’éthanol, principalement issu de la fermentation du maïs ; le biodiesel, dérivé de graisses animales et d’huiles végétales (comme le soja) ; et le diesel renouvelable, dont le processus de raffinage est plus gourmand en ressources, mais qui peut remplacer le diesel pétrolier à raison de 1 pour 1. Le biodiesel est spécifiquement conçu pour les moteurs à allumage par compression ; l’éthanol a une viscosité plus faible et une meilleure fluidité à basse température, et sa production est déjà déployée à grande échelle sur l’ensemble du territoire américain. Danan Dou, expert technique principal en systèmes de motorisation chez John Deere, indique que ces trois carburants sont complémentaires et mutuellement solubles, et que leur utilisation en mélange permet de tirer parti des avantages des deux.
Shaver explique que le moteur diesel est un moteur à allumage par compression ; les caractéristiques qui font de l’éthanol un excellent carburant pour l’allumage par étincelle sont précisément celles qui rendent difficile son utilisation seule dans un moteur à allumage par compression. Le problème central que le projet doit résoudre est de faire fonctionner correctement le carburant mélangé dans un moteur diesel. John Deere collabore déjà avec l’Université Purdue depuis plus de dix ans au sein des laboratoires Herrick (Herrick Labs) ; ce consortium constitue la dernière étape de cette coopération dans la recherche sur l’efficacité des moteurs.
Le consortium comprend également le fabricant de moteurs Cummins, le plus grand producteur mondial de bioéthanol POET, la coopérative agricole et productrice de biodiesel Ag Processing Inc., Marquis Energy, dont la production annuelle de carburant à faible teneur en carbone dépasse 395 millions de gallons, ainsi que Growth Energy, l’association professionnelle américaine des biocarburants. Eric Holloway, professeur praticien de génie mécanique à l’Université Purdue, et Junli Liu, chercheur scientifique principal au département de génie agricole et biologique, participent également aux recherches.
Danan Dou précise que le projet avance selon trois axes : la recherche sur les moteurs, dont il est responsable avec Shaver ; la recherche sur les carburants, menée par Holloway, Liu et les producteurs de carburants ; et la coordination commerciale des différentes parties prenantes, l’objectif étant de permettre aux moteurs d’utiliser un carburant mélangé éthanol-biodiesel facilement accessible et que les clients accepteront d’utiliser.
Les véhicules routiers offrent déjà un précédent en matière de carburants flexibles. L’éthanol a d’abord été utilisé dans des véhicules dédiés, puis introduit en plus faible proportion dans les stations-service. Danan Dou indique que, depuis les modèles de l’année 2001, tous les véhicules de tourisme à essence ont été approuvés par l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) pour l’utilisation de l’essence E15 (contenant 15 % d’éthanol), ce qui a permis d’économiser des millions de gallons de pétrole tout en créant une demande supplémentaire pour les agriculteurs. Shaver estime que ce projet pourrait également réduire les émissions de carbone et diminuer la dépendance aux carburants importés — les composants essentiels du diesel pétrolier dépendent des importations, et les conflits internationaux peuvent à tout moment provoquer des fluctuations de l’approvisionnement en carburant.
À l’heure actuelle, les moteurs diesel nécessitent des capteurs spécialisés et des infrastructures supplémentaires pour s’adapter aux carburants à forte teneur en éthanol. Danan Dou indique que même un mélange ne contenant que 10 % d’éthanol modifierait la donne pour les secteurs du moteur diesel et des biocarburants ; l’objectif final est que les moteurs puissent utiliser le carburant sans ajout de matériel et sans distinction de proportion de mélange.
Shaver révèle que l’espoir final est que John Deere et Cummins puissent proposer des solutions d’adaptation sous forme d’options sur les nouveaux moteurs ou de kits de rechange, permettant aux nouveaux moteurs de passer sans transition du diesel au biodiesel ou au diesel additionné d’éthanol, et que même les tracteurs diesel les plus anciens puissent être modifiés pour accepter les carburants mélangés. Il mentionne également que, dans un contexte de hausse des prix des diverses matières premières, différents ratios de mélange présentent des avantages de coût variables selon les périodes, et que la possibilité pour les agriculteurs de choisir le ratio en fonction des prix contribuerait à alléger les pressions économiques.
Danan Dou indique que ce consortium n’est pas un projet exclusif à John Deere ou à Cummins : les résultats technologiques doivent être ouverts à l’ensemble du secteur pour que tous puissent en bénéficier. L’Université Purdue, qui allie les atouts de l’ingénierie et de l’agriculture, est le partenaire idéal pour ce projet. L’ensemble du programme devrait prendre plusieurs années avant d’aboutir.
