Mélanges d’éthanol courants

Plusieurs mélanges d’essence d’éthanol courants sont utilisés dans le monde. L’utilisation d’éthanol pur hydraté ou anhydre dans les moteurs à combustion interne (ICE) n’est possible que si les moteurs sont conçus ou modifiés à cette fin et s’ils sont utilisés uniquement dans les automobiles, les camions légers et les motocyclettes. L’éthanol anhydre peut être mélangé à de l’essence (essence) pour utilisation dans les moteurs à essence, mais avec une teneur élevée en éthanol uniquement après des modifications mineures du moteur.

Les mélanges d’éthanol ont des chiffres « E » qui décrivent le pourcentage en volume d’éthanol dans le mélange. Par exemple, E85 est composé à 85% d’éthanol anhydre et à 15% d’essence. Mélanges à faible teneur en éthanol, de E5 à E25, bien que l’utilisation la plus courante du terme à l’international renvoie au mélange E10.

Les mélanges d’E10 ou moins sont utilisés dans plus de 20 pays dans le monde, avec en tête les États-Unis, où l’éthanol représentait 10% de l’approvisionnement en carburant des États-Unis en 2011. Des mélanges de 20 à 25 E sont utilisés au Brésil depuis la fin des années 1970. . Le E85 est couramment utilisé aux États-Unis et en Europe pour les véhicules à carburant flexible. L’éthanol hydraté ou E100 est utilisé dans les véhicules à l’éthanol pur brésilien et les véhicules légers polycarburant et l’E15 hydraté appelé hE15 pour les voitures à essence modernes aux Pays-Bas.

E10 ou moins
E10, mélange de 10% d’éthanol anhydre et de 90% d’essence, parfois appelé gasohol, peut être utilisé dans les moteurs à combustion interne de la plupart des automobiles et véhicules légers sans aucune modification du moteur ou du système d’alimentation en carburant. Les mélanges E10 sont généralement considérés comme ayant un indice d’octane supérieur de 2 à 3 à celui de l’essence ordinaire et sont approuvés pour utilisation dans toutes les nouvelles voitures américaines et sont obligatoires dans certaines régions pour les émissions et pour d’autres raisons. Le mélange E10 et les mélanges à plus faible teneur en éthanol ont été utilisés dans plusieurs pays, principalement en raison des pénuries d’énergie dans le monde depuis la crise du pétrole de 1973.

Les autres mélanges courants incluent E5 et E7. Ces concentrations sont généralement sans danger pour les moteurs récents qui doivent fonctionner à l’essence pure. En 2006, des mandats de mélange de bioéthanol dans des carburants pour véhicules avaient été promulgués dans au moins 36 États / provinces et 17 pays au niveau national, la plupart des mandats exigeant un mélange de 10 à 15% d’éthanol avec de l’essence.

Une mesure des carburants de remplacement aux États-Unis est le « gallon équivalent essence » (GEG). En 2002, les États-Unis utilisaient comme carburant l’éthanol représentant 137 000 térajoules (TJ), l’équivalent énergétique de 4,3 milliards de litres (1,13 milliard de gallons) d’essence. Cela représentait moins de 1% du carburant total utilisé cette année-là.

L’E10 et d’autres mélanges d’éthanol sont jugés utiles pour réduire la dépendance des États-Unis à l’égard du pétrole étranger et peuvent réduire les émissions de monoxyde de carbone (CO) de 20 à 30% dans les bonnes conditions. Bien que l’E10 réduise les émissions de CO et de gaz à effet de serre tels que le CO2 d’environ 2% par rapport à l’essence ordinaire, il peut entraîner une augmentation des émissions par évaporation et de certains polluants en fonction de facteurs tels que l’âge du véhicule et les conditions météorologiques. Selon le ministère de l’Énergie des Philippines, l’utilisation d’un maximum de 10% d’éthanol et d’essence n’est pas nocive pour les systèmes d’alimentation en carburant des voitures. En règle générale, il n’est pas recommandé d’utiliser de l’essence pour automobile contenant de l’alcool (éthanol ou méthanol) dans les aéronefs.

E15
E15 contient 15% d’éthanol et 85% d’essence. Il s’agit généralement du rapport éthanol / essence le plus élevé possible dans les véhicules recommandés par certains constructeurs automobiles aux États-Unis. Cela est dû à l’hydrophilie et au pouvoir solvant de l’éthanol.

À la suite de la loi de 2007 sur l’indépendance et la sécurité énergétiques, qui impose une augmentation des carburants renouvelables dans le secteur des transports, le département américain de l’énergie a entrepris des études sur la faisabilité de l’utilisation de mélanges d’éthanol intermédiaires dans le parc de véhicules existant afin de consommation accrue d’éthanol. Le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) a mené des tests pour évaluer les impacts potentiels des mélanges d’éthanol intermédiaires sur les anciens véhicules et autres moteurs. Dans un rapport préliminaire publié en octobre 2008, le NREL a présenté les résultats des premières évaluations des effets des mélanges d’essence E10, E15 et E20 sur les émissions d’échappement et l’évaporation, la durabilité du catalyseur et du moteur, la maniabilité du véhicule, le fonctionnement du moteur et les performances du véhicule et des moteurs. matériaux. Ce rapport préliminaire a révélé qu’aucun des véhicules ne présentait de voyant de dysfonctionnement du fait du mélange d’éthanol utilisé; aucun symptôme de colmatage du filtre à carburant n’a été observé; aucun problème de démarrage à froid n’a été observé à des conditions de laboratoire de 24 ° C (10 ° C) et 10 ° C (50 ° F); et comme prévu, la technologie informatique disponible dans les modèles plus récents s’adapte à un indice d’octane élevé, entraînant une réduction des émissions, une puissance accrue et, dans certains cas, une plus grande économie de carburant.

En mars 2009, un groupe de pression de l’industrie de l’éthanol, Growth Energy, a officiellement demandé à la US Environmental Protection Agency (EPA) d’autoriser l’augmentation de la teneur en éthanol de l’essence de 10% à 15%. Parmi les organisations menant de telles études figurent le département de l’énergie, l’État du Minnesota, la Renewable Fuels Association, le Rochester Institute of Technology, le Centre de recherche sur l’automobile du Minnesota et l’université de Stockholm en Suède.

En octobre 2010, l’EPA a accordé une dérogation permettant de vendre jusqu’à 15% de l’éthanol mélangé à de l’essence uniquement pour les voitures et les camionnettes légères dont l’année de modèle est 2007 ou plus tard, ce qui représente environ 15% des véhicules sur les routes américaines. En janvier 2011, la dérogation a été élargie pour autoriser l’utilisation de l’E15 afin d’inclure les véhicules de tourisme des années modèles 2001 à 2006. L’EPA a également décidé de ne pas accorder de dérogation pour l’utilisation de l’E15 dans les motocycles, les véhicules utilitaires lourds ou les moteurs non routiers, car les données d’essais actuelles ne justifient pas une telle dérogation. Selon la Renewable Fuels Association, les dérogations E15 couvrent désormais 62% des véhicules routiers aux États-Unis, et le groupe éthanol estime que si toutes les voitures et les camionnettes de 2001 et plus récentes devaient utiliser E15, le mur de mélange théorique pour l’utilisation d’éthanol serait environ 17,5 milliards de gallons (66,2 milliards de litres) par an. L’EPA étudiait encore si les voitures plus anciennes pouvaient supporter un mélange à 15% d’éthanol.

La dérogation accordée par l’EPA n’autorise la vente du E15 que du 15 juin au 14 septembre du 15 au 31 mai. Les détaillants ont évité les infrastructures de construction en raison des exigences réglementaires coûteuses qui ont obstacle pratique à la commercialisation du mélange supérieur. La plupart des stations-service ne disposent pas de suffisamment de pompes pour offrir le nouveau mélange, peu de pompes existantes sont certifiées pour distribuer de l’E15 et aucun réservoir dédié n’est facilement disponible pour stocker l’E15. En outre, certaines réglementations fédérales et nationales devront être modifiées avant que E15 puisse être vendu légalement. La National Association of Convenience Stores, qui représente la plupart des détaillants d’essence, considère que le potentiel de demande réelle en E15 est faible, « parce que l’industrie automobile n’accepte pas le carburant et n’ajuste pas ses garanties ou ses recommandations en fonction du type de carburant ». Une solution possible aux obstacles en matière d’infrastructure est l’introduction de pompes mélangeuses qui permettent aux consommateurs de choisir un niveau d’éthanol, ce qui permettrait également aux propriétaires de voitures à carburant flexible d’acheter du carburant E85.

En juin 2011, l’EPA, en coopération avec la Federal Trade Commission, a rendu sa décision finale concernant l’étiquette d’avertissement E15 devant figurer sur tous les distributeurs de carburant E15 aux États-Unis afin d’informer les consommateurs sur les véhicules pouvant être utilisés et les véhicules et les équipements utilisés. le mélange E15. L’Alliance of Automobile Manufacturers et la National Petrochemical and Refiners Association se sont plaintes que le seul fait de se fier à cette étiquette de mise en garde ne suffisait pas à protéger les consommateurs contre le gaspillage de carburant. En juillet 2012, une station-service située à Lawrence, au Kansas, est devenue la première aux États-Unis à vendre le mélange E15. Le carburant est vendu via une pompe mélangeuse qui permet aux clients de choisir entre E10, E15, E30 ou E85, ces derniers mélanges étant vendus uniquement aux véhicules polycarburant. En juin 2013, il y avait environ 24 stations-service vendant 15 E sur 180 000 stations réparties aux États-Unis.

En décembre 2010, plusieurs groupes, dont l’Alliance of Automobile Manufacturers, l’American Petroleum Institute, l’Association des fabricants internationaux d’automobiles, la National Marine Manufacturers Association, le Outdoor Power Equipment Institute et la Grocery Manufacturers Association, ont intenté une action en justice contre l’EPA Cour d’appel des États-Unis pour le circuit du district de Columbia. Les demandeurs ont fait valoir que l’EPA n’avait pas le pouvoir d’accorder une «renonciation partielle» à certaines voitures et pas à d’autres. Parmi les autres arguments, les groupes ont fait valoir que le mélange d’éthanol élevé était non seulement un problème pour les voitures, mais également pour les pompes à carburant et les réservoirs souterrains non conçus pour le mélange E15. Il a également été avancé que la hausse de l’éthanol avait contribué à la forte hausse des prix du maïs ces dernières années. En août 2012, la cour d’appel fédérale a rejeté la plainte contre l’EPA. L’affaire a été rejetée pour des raisons techniques, le tribunal ayant estimé que les groupes n’avaient pas la capacité légale de contester la décision de l’EPA de délivrer la dérogation relative à E15. En juin 2013, la Cour suprême des États-Unis a refusé d’entendre un appel des groupes de l’industrie opposés à la décision de l’EPA sur E15 et a laissé la décision de la cour d’appel fédérale de 2012 en attente.

Depuis novembre 2012, les ventes d’E15 ne sont pas autorisées en Californie et, selon le California Air Resources Board (CARB), le mélange n’est toujours pas approuvé. Un communiqué a annoncé publiquement que « cela prendrait plusieurs années pour être complet. les tests de véhicules et le développement de règles nécessaires pour introduire un nouveau carburant de transport sur le marché californien.  »

Selon une enquête menée par l’American Automobile Association (AAA) en 2012, seuls environ 12 millions des plus de 240 millions de véhicules utilitaires légers sur les routes des États-Unis homologués en 2012 sont pleinement conformes à l’essence E15. Selon l’association, BMW, Chrysler, Nissan, Toyota et Volkswagen ont prévenu que leur garantie ne couvrirait pas les dommages liés à l’E15. Malgré la controverse, les véhicules des années modèles 2012 et 2013 construits par General Motors peuvent utiliser du carburant contenant jusqu’à 15% d’éthanol, comme indiqué dans les manuels du propriétaire du véhicule, afin de s’adapter à la réglementation de l’EPA. Toutefois, le constructeur automobile a averti que, pour les véhicules de l’année modèle 2011 ou des années antérieures, il « recommande vivement aux clients de GM de se reporter à leurs manuels d’utilisation pour la désignation de carburant appropriée pour leurs véhicules ». Ford Motor Company fabrique également tous ses véhicules 2013 compatibles E15, y compris les véhicules électriques hybrides et les véhicules équipés de moteurs Ecoboost. Les Porsche construites depuis 2001 sont également approuvées par son fabricant pour utiliser le E15. Volkswagen a annoncé que, pour l’année modèle 2014, l’ensemble de sa gamme sera compatible E15. En août 2015, Fiat Chrysler Automobiles a annoncé que tous les véhicules Chrysler / Fiat, Jeep, Dodge et Ram de l’année modèle 2016 seraient compatibles avec l’E15.

En novembre 2013, l’Environmental Protection Agency (Agence de protection de l’environnement) a ouvert au public sa proposition visant à réduire la quantité d’éthanol requise dans l’approvisionnement en essence aux États-Unis, comme le prescrivait la loi de 2007 sur l’indépendance et la sécurité de l’énergie (Energy Independence and Security Act 2007). %. Cette limite, connue sous le nom de « mur de mélange », fait référence à la difficulté pratique d’incorporer des quantités croissantes d’éthanol dans l’approvisionnement en carburant de transport à des volumes supérieurs à ceux obtenus avec la vente de presque toute l’essence en tant que E10.

hE15
Un mélange hE15 de 15% d’éthanol hydraté et de 85% d’essence a été introduit dans les stations-service publiques des Pays-Bas depuis 2008. Les spécifications du carburant pour l’éthanol dictent traditionnellement l’utilisation d’éthanol anhydre (moins de 1% d’eau) pour le mélange d’essence. Cela entraîne des coûts, une consommation d’énergie et des impacts environnementaux supplémentaires liés à l’étape de traitement supplémentaire requise pour déshydrater l’éthanol hydraté produit par distillation (3,5 à 4,9% en volume d’eau) afin de répondre aux spécifications actuelles en matière d’éthanol anhydre. Une découverte brevetée révèle que l’éthanol hydraté peut être utilisé efficacement dans la plupart des applications de mélange d’éthanol / essence.

Selon les spécifications de l’ANP brésilien, l’éthanol hydraté contient jusqu’à 4,9% en volume d’eau. En hE15, cela représenterait jusqu’à 0,74% en volume d’eau dans l’ensemble du mélange. Les preuves scientifiques japonaises et allemandes ont révélé que l’eau était un inhibiteur de la corrosion par l’éthanol.

Les expériences montrent que la présence d’eau dans l’éthanol empêche la corrosion sèche. À 10 000 ppm d’eau dans les expériences E50 de JARI et à 3 500 ppm d’eau dans les expériences E20 de TU Darmstadt, la corrosion alcoolate / alcoolate s’est arrêtée. Dans l’éthanol-carburant, cela ressemble à 20 000 ppm ou 2% en volume dans le cas du JARI et 5 x 3500 = 17 500 ppm à 1,75% en volume dans le cas de la TU Darmstadt. Les observations vont dans le sens du fait que l’éthanol hydraté est moins corrosif que l’éthanol anhydre. Le mécanisme de réaction sera le même pour les mélanges bas-moyens. Lorsqu’il y a suffisamment d’eau dans le carburant, l’aluminium réagira de préférence avec l’eau pour produire de l’oxyde d’aluminium, réparant ainsi la couche protectrice d’oxyde d’aluminium, ce qui explique pourquoi la corrosion cesse. L’alcoolate / alcoolate d’aluminium ne forme pas une couche d’oxyde serrée, raison pour laquelle la corrosion se poursuit. En d’autres termes, l’eau est essentielle pour réparer les trous dans la couche d’oxyde. D’après les résultats japonais / allemands, un minimum de 2% en volume ou de 2,52% m / m d’eau est actuellement proposé dans la révision de la spécification relative à l’éthanol hydraté pour le mélange dans l’essence à des niveaux de E10 +. L’injection d’eau a des effets positifs supplémentaires sur les performances du moteur (efficacité thermodynamique) et réduit les émissions globales de CO2.

Dans l’ensemble, la transition de l’éthanol anhydre à l’hydrate hydraté dans les mélanges d’essence devrait contribuer de manière significative à la compétitivité des coûts de l’éthanol, au bilan énergétique net du cycle du combustible, à la qualité de l’air et aux émissions de gaz à effet de serre.

Le niveau de mélange supérieur à 10% (V / V) est choisi à la fois d’un point de vue technique (sécurité) et pour distinguer le produit en Europe de l’essence sans plomb ordinaire pour des raisons de fiscalité et de clarté du client. Des essais à petite échelle ont montré que de nombreux véhicules dotés de moteurs modernes peuvent fonctionner sans problème avec ce mélange d’éthanol hydraté. Les scénarios de mélange avec des mélanges d’éthanol anhydre à 5% ou 10% n’induisent pas de séparation de phase. Dans la mesure où il est déconseillé de mélanger E0, en particulier à des températures extrêmement basses, dans les systèmes logistiques et les moteurs, l’accord technique NTA 8115 des Pays-Bas contient une spécification distincte pour une utilisation contrôlée. Le NTA 8115 est destiné à une utilisation mondiale mélange de carburant.

E20, E25
E20 contient 20% d’éthanol et 80% d’essence, tandis que E25 contient 25% d’éthanol. Ces mélanges sont largement utilisés au Brésil depuis la fin des années 1970. En réaction à la crise pétrolière de 1973, le gouvernement brésilien a rendu obligatoire le mélange d’éthanol et d’essence, variant entre 10% et 22% entre 1976 et 1992. En raison de ce mélange minimal obligatoire, l’essence pure (E0) n’est plus vendu au Brésil. Une loi fédérale a été adoptée en octobre 1993 établissant un mélange obligatoire d’éthanol anhydre à 22% (E22) dans tout le pays. Cette loi autorisait également l’exécutif à fixer différents pourcentages d’éthanol dans des limites préétablies et, depuis 2003, ces limites étaient fixées à un maximum de 25% (E25) et à un minimum de 20% (E20) en volume. Depuis lors, le gouvernement a fixé le pourcentage du mélange d’éthanol en fonction des résultats de la récolte de canne à sucre et de la production d’éthanol à partir de canne à sucre, ce qui a entraîné des variations du mélange même au cours de la même année.

Depuis le 1 er juillet 2007, le décret d’exécutif fixe le mélange obligatoire à 25% d’éthanol anhydre (E25). Il s’agit du mélange d’essence standard vendu dans tout le Brésil à partir de 2011. Toutefois, à la suite d’une En raison de la pénurie d’approvisionnement et des prix élevés du carburant à l’éthanol qui en ont résulté, le gouvernement a imposé, en 2010, une réduction temporaire du mélange de 90 jours de 25 à 20 euros à compter du 1er février 2010. Les prix ayant augmenté de nouveau brusquement en raison des pénuries d’approvisionnement entre 2010 et Au cours des saisons de récolte 2011, une partie de l’éthanol devait être importée des États-Unis. En avril 2011, le gouvernement a ramené le mélange obligatoire minimum à 18%, laissant ainsi la plage de mélange obligatoire comprise entre E18 et E25.

Tous les constructeurs automobiles brésiliens ont adapté leurs moteurs à essence de manière à fonctionner sans heurts avec cette gamme de mélanges. Tous les véhicules à essence sont donc conçus pour fonctionner avec des mélanges de E20 à E25, définis par la législation locale comme « essence commune C ». Certains véhicules fonctionnent peut-être correctement avec de faibles concentrations d’éthanol, mais à quelques exceptions près, ils ne peuvent fonctionner correctement avec de l’essence pure, ce qui provoque le cognement des moteurs, comme l’ont démontré des véhicules se rendant dans les pays voisins de l’Amérique du Sud. Les véhicules polycarburant, qui peuvent fonctionner avec tous les types d’essence E20-E25 jusqu’à 100% d’éthanol hydraté (E100 ou éthanol hydraté), étaient disponibles pour la première fois à la mi-2003. En juillet 2008, 86% de tous les véhicules légers neufs vendus au Brésil étaient des carburants flexibles, et deux constructeurs seulement construisent des modèles avec un moteur polycarburant optimisé pour fonctionner à l’essence pure (E0): Renault avec les modèles Clio, Symbol, Logan , Sandero et Mégane, et Fiat avec le Tetrafuel de Sienne.

La Thaïlande a introduit l’E20 en 2008, mais les pénuries d’éthanol à la mi-2008 ont retardé l’expansion du réseau de stations-service E20 dans le pays. À la mi-2010, 161 stations-service vendaient E20 et les ventes ont augmenté de 80% depuis avril 2009. La croissance rapide de la demande en E20 s’explique par le fait que la plupart des modèles de véhicules lancés depuis 2009 étaient compatibles avec l’E20 et que les ventes de E20 devraient augmenter plus rapidement une fois de plus, les constructeurs automobiles locaux commencent à produire de petites voitures économes en carburant, compatibles E20. Le gouvernement thaïlandais encourage l’utilisation de l’éthanol par le biais de subventions, l’éthanol coûtant quatre bahts le litre de plus que l’essence.

Une loi d’un État approuvée au Minnesota en 2005 stipulait que l’éthanol représentait 20% de l’essence vendue dans cet État américain à partir de 2013. Des tests ont été menés avec succès pour déterminer les performances sous E20 des véhicules actuels et des équipements de distribution de carburant conçus pour E10. Toutefois, ce mandat a été reporté à 2015 et n’a jamais pris effet car l’EPA fédérale n’a toujours pas autorisé l’utilisation de l’E20 en remplacement de l’essence.

Une étude commandée par BP et publiée en septembre 2013 a conclu que l’utilisation de biocarburants avancés au Royaume-Uni, et en particulier d’éthanol cellulosique E20, était un moyen plus économique de réduire les émissions que l’utilisation de véhicules électriques rechargeables (PEV) dans l’industrie automobile. l’étude jusqu’à 2030. L’étude a également révélé que l’utilisation de mélanges plus élevés de biocarburants était complémentaire aux véhicules électriques hybrides (VHE) et aux véhicules hybrides rechargeables (PHEV). Les véhicules électriques à batterie (VEB) peuvent générer de fortes économies de CO2 avec un réseau électrique décarbonisé, mais devraient coûter beaucoup plus cher que les véhicules à moteur à combustion interne et les voitures hybrides jusqu’en 2030, ces derniers étant probablement les modèles les plus populaires d’ici 2030. Selon l’étude, en 2030, un mélange E20 dans un VHE permettrait de réaliser des économies d’émission de 10% par rapport à un VHE fonctionnant au taux E5, moyennant une prime annuelle du carburant de 13 GBP par rapport à un coût annuel de 195 GBP pour un tout. -Voiture électrique.

E70, E75
E70 contient 70% d’éthanol et 30% d’essence, tandis que E75 contient 75% d’éthanol. Ces mélanges d’hiver sont utilisés aux États-Unis et en Suède pour les véhicules à carburant flexible E85 par temps froid, mais sont néanmoins vendus à la pompe étiquetée E85. La réduction saisonnière de la teneur en éthanol en mélange d’hiver E85 est obligatoire pour éviter les problèmes de démarrage à froid à basses températures.

Aux États-Unis, cette réduction saisonnière de la teneur en éthanol en E70 ne s’applique que dans les régions froides, où les températures descendent en dessous de 0 ° C (32 ° F) pendant l’hiver. Dans le Wyoming, par exemple, le E70 est vendu sous le numéro E85 d’octobre à mai. En Suède, tous les véhicules à carburant flexible E85 utilisent un mélange d’hiver E75. Ce mélange a été introduit depuis l’hiver 2006-07 et l’E75 est utilisé de novembre à mars.

Pour les températures inférieures à -15 ° C (5 ° F), tous les véhicules E85 flex nécessitent un chauffage de bloc moteur pour éviter les problèmes de démarrage à froid. L’utilisation de cet appareil est également recommandée pour les véhicules à essence lorsque les températures chutent en dessous de -23 ° C (-9 ° F). Une autre option lorsque le froid extrême est prévu consiste à ajouter plus d’essence pure dans le réservoir, réduisant ainsi la teneur en éthanol en dessous du mélange d’hiver E70, ou tout simplement de ne pas utiliser l’E85 pendant les périodes de basses températures extrêmes.

E85
Le E85, composé à 85% d’éthanol et à 15% d’essence, est généralement le mélange d’éthanol le plus élevé utilisé aux États-Unis et dans plusieurs pays européens, notamment en Suède, car il s’agit du carburant standard pour les véhicules polycarburant. Ce mélange a un indice d’octane de 94-97, ce qui est nettement inférieur à l’éthanol pur, mais toujours supérieur à l’essence normale (octane 87-93, selon les pays).

La limite de 85% de la teneur en éthanol a été fixée pour réduire les émissions d’éthanol à basse température et éviter les problèmes de démarrage à froid par temps froid, à des températures inférieures à 11 ° C (52 ° F). Une réduction supplémentaire de la teneur en éthanol est utilisée pendant l’hiver dans les régions où les températures descendent en dessous de 0 ° C (32 ° F). Ce mélange s’appelle Winter E85, car le carburant est toujours vendu sous l’étiquette E85. Un mélange d’hiver de E70 est obligatoire dans certaines régions des États-Unis, tandis que la Suède impose E75. Aux États-Unis, certaines régions autorisent désormais la vente de E51 (51% d’éthanol et 49% d’essence) pendant les mois d’hiver.

En octobre 2010, près de 3 000 pompes à essence E85 étaient en Europe, la Suède en tête avec 1 699 stations-service. Les États-Unis comptaient 3 354 pompes à essence E85 publiques situées dans 2 154 villes en août 2014, principalement dans le Midwest.

La Thaïlande a introduit le carburant E85 à la fin de 2008 et, à la mi-2010, seules quatre stations-service E85 étaient disponibles et il était prévu de passer à 15 stations d’ici à 2012.

L’infrastructure limitée permettant de vendre au public E85 au public est un obstacle majeur à la vente des véhicules flexibles E85 ou à l’alimentation en carburant à base de carburant E85. En 2014, seulement 2% des stations-service offraient du E85, contre 1% environ en 2011. En novembre En 2015, il n’y avait que 3 218 stations-service d’essence vendant du E85 au public aux États-Unis, alors qu’environ 156 000 points de vente de carburant au détail n’offrent pas le mélange E85. Le nombre d’E85 est passé de 1 229 en 2007 à 2 442 en 2011, mais n’a augmenté que de 7% entre 2011 et 2013, année où le nombre total s’élevait à 2 625. Il y a une grande concentration de stations E85 dans les États de la Corn Belt, et en novembre 2015, l’État le plus important était celui du Minnesota avec 274 stations, suivi du Michigan avec 231, de l’Illinois avec 225, de l’Iowa avec 204, de l’Indiana avec 188 et du Texas avec 181. , Wisconsin avec 152, et Ohio avec 126. Seuls huit États n’ont pas accès au E85, Alaska, Delaware, Hawaï, Montana, Maine, New Hampshire, Rhode Island et Vermont. La principale contrainte pour une expansion plus rapide de la disponibilité en E85 est qu’elle nécessite des réservoirs de stockage dédiés dans les stations-service, à un coût estimé à 60 000 USD pour chaque réservoir d’éthanol dédié. Une étude réalisée par le Département américain de l’énergie a conclu que chaque station-service en Amérique pouvait être convertie pour traiter l’E85 à un coût de 3,4 à 10,1 milliards de dollars.

ED95
ED95 désigne un mélange à 95% d’éthanol et à 5% d’améliorant d’allumage; il est utilisé dans les moteurs diesel modifiés où une forte compression est utilisée pour enflammer le carburant, par opposition au fonctionnement des moteurs à essence, où des bougies d’allumage sont utilisées. Ce carburant a été mis au point par le producteur suédois d’éthanol SEKAB. En raison des températures d’inflammation élevées de l’éthanol pur, l’ajout d’un améliorant d’allumage est nécessaire au bon fonctionnement du moteur diesel. Un moteur diesel fonctionnant à l’éthanol présente également un taux de compression plus élevé et un système d’alimentation en carburant adapté.

Ce carburant est utilisé avec succès dans de nombreux bus Scania suédois depuis 1985, qui ont produit environ 700 bus à éthanol, dont plus de 600 dans des villes suédoises. Plus récemment, ils ont également livré des bus à éthanol à des fins commerciales en Grande-Bretagne, en Espagne et en Italie. , En Belgique et en Norvège. En juin 2010, Stockholm disposait du plus grand parc de bus à l’éthanol ED95 au monde.

En 2010, le moteur suédois ED95 en était à sa troisième génération et respectait déjà les normes d’émissions Euro 5, sans aucun post-traitement des gaz d’échappement. Le moteur à l’éthanol est également certifié comme véhicule amélioré pour l’environnement dans la municipalité de Stockholm. La règle EEV n’a toujours pas de date d’entrée en vigueur en Europe et est plus stricte que la norme Euro 5.

Nottingham est devenue la première ville d’Angleterre à exploiter un service de bus régulier avec des véhicules à l’éthanol. Trois autobus à un étage ED95 sont entrés en service dans la ville en mars 2008. Peu après, Reading a également lancé les autobus à deux étages ED95.

Dans le cadre du projet BioEthanol for Sustainable Transport, plus de 138 bus ED95 au bioéthanol ont fait l’objet d’essais de démonstration dans quatre villes, trois en Europe et un au Brésil, entre 2006 et 2009. Un total de 127 bus ED95 exploités à Stockholm, cinq autobus fonctionnaient à Madrid, trois à La Spezia et un au Brésil. Au Brésil, le premier bus Scania ED95 équipé d’un moteur diesel modifié a été mis à l’essai à São Paulo en décembre 2007 et, depuis novembre 2009, deux bus ED95 étaient en service régulier. Le projet d’essai brésilien a duré trois ans et les performances et les émissions ont été surveillées par le Centre national de référence sur la biomasse (CENBIO-portugais: Centro Nacional de Referência em Biomassa) de l’Université de São Paulo.

En novembre 2010, le gouvernement municipal de la ville de São Paulo a signé un accord avec UNICA, Cosan, Scania et l’opérateur de bus local Viação Metropolitana, en vue de lancer un parc de 50 bus ED95 fonctionnant à l’éthanol d’ici mai 2011. Scania fabrique le moteur châssis dans son usine située à São Bernardo do Campo, à São Paulo, utilisant la même technologie et le même carburant que les bus ED95 déjà en service à Stockholm. Le corps du bus est un CAIO brésilien. Les premiers bus fonctionnant à l’éthanol ont été livrés en mai 2011 et les 50 bus entreront en service à compter du mois de juin 2011 dans la région sud de São Paulo. Les 50 bus ED95 coûtaient 20 millions de rands (12,3 millions de dollars américains), en raison du coût plus élevé du carburant ED95 et du faible contenu énergétique de l’éthanol par rapport au diesel, l’une des entreprises participant à l’accord de coopération, Raísen (joint-venture entre Royal Dutch Shell et Cosan) fournit le carburant à la municipalité à 70% du prix du marché du diesel ordinaire.

E100
E100 est un carburant à l’éthanol pur. L’éthanol hydraté pur, en tant que carburant automobile, est largement utilisé au Brésil depuis la fin des années 1970 pour les véhicules à l’éthanol pur et, plus récemment, pour les véhicules à carburant flexible. L’éthanol utilisé au Brésil est distillé à proximité du mélange azéotrope de 95,63% d’éthanol et de 4,37% d’eau (en poids), ce qui correspond à environ 3,5% d’eau en volume. L’azéotrope est la plus forte concentration en éthanol que l’on puisse obtenir par simple distillation fractionnée. La concentration maximale en eau selon les spécifications de l’ANP est de 4,9% en volume (environ 6,1% en poids). La nomenclature E n’est pas adoptée au Brésil, mais l’éthanol hydraté peut être étiqueté E100, ce qui signifie qu’il ne contient pas d’essence, car sa teneur en eau n’est pas un additif, mais plutôt un résidu du processus de distillation. Cependant, l’éthanol hydraté droit est également appelé E95 par certains auteurs.

Le premier véhicule utilitaire capable de fonctionner à l’éthanol pur était le Ford Model T, fabriqué de 1908 à 1927. Il était équipé d’un carburateur à jet réglable permettant l’utilisation d’essence ou d’éthanol, ou une combinaison des deux. À cette époque, d’autres constructeurs automobiles fournissaient également des moteurs permettant de consommer de l’éthanol. Par la suite, et en réaction aux crises énergétiques de 1973 et 1979, le premier véhicule moderne capable de fonctionner à l’éthanol pur hydraté (E100) a été lancé sur le marché brésilien, la Fiat 147, après avoir été testés avec plusieurs prototypes développés par les filiales brésiliennes de Fiat, Volkswagen, General Motors et Ford. En septembre 2012, 1,1 million de véhicules à l’éthanol pur étaient encore utilisés au Brésil. Depuis 2003, les véhicules polycarburant plus récents au Brésil sont capables de fonctionner à l’éthanol pur hydraté (E100) ou à n’importe quel mélange d’essence E20 à E27,5 (un mélange à base d’éthanol anhydre), le mélange obligatoire national. En septembre 2012, 17,1 millions de véhicules à carburant flexible circulaient sur les routes brésiliennes.

L’E100 impose une limitation au fonctionnement normal du véhicule, car la pression d’évaporation inférieure de l’éthanol (comparée à l’essence) pose des problèmes lors du démarrage à froid du moteur à des températures inférieures à 15 ° C (59 ° F). Pour cette raison, les véhicules à l’éthanol pur et les véhicules à carburant modulable E100 sont dotés d’un petit réservoir d’essence supplémentaire à l’intérieur du compartiment moteur pour aider au démarrage du moteur par temps froid en injectant initialement de l’essence. Une fois démarré, le moteur est remis en mode éthanol. Une génération améliorée de moteur polycarburant a été mise au point pour éliminer le besoin de réservoir secondaire en réchauffant le carburant à l’éthanol au démarrage et en lui permettant de démarrer à des températures aussi basses que -5 ° C (23 ° F), la température minimale attendue n’importe où sur le territoire brésilien. La Polo E-Flex, lancée en mars 2009, était le premier modèle à carburant modulable sans réservoir auxiliaire pour le démarrage à froid. Le système de réchauffement, appelé Flex Start, a été développé par Robert Bosch GmbH.

Les constructeurs suédois ont mis au point des moteurs compatibles uniquement à l’éthanol pour le nouveau Saab Aero X BioPower 100 Concept E100, doté d’un moteur V6 fonctionnant entièrement au bioéthanol E100, et de l’édition limitée du Koenigsegg CCXR, une version du CCX convertie au format E85. ou E100, ainsi que l’essence standard à 98 octanes, et actuellement le véhicule polycarburant le plus rapide et le plus puissant avec son V8 bi-suralimenté produisant 1018 ch lorsqu’il est alimenté au biocarburant, contre 806 ch avec de l’essence sans plomb à 91 octanes.

La consommation de carburant plus élevée de 100 (comparée au méthanol) dans les voitures de course hautes performances a conduit les 500 courses d’Indianapolis en 2007 et 2008 à fonctionner avec de l’éthanol à 100%.

Limites d’utilisation

Modifications aux moteurs
L’utilisation des mélanges d’éthanol dans les véhicules à essence conventionnels est limitée aux mélanges à faible teneur, car l’éthanol est corrosif et peut dégrader certains des matériaux présents dans le moteur et le système d’alimentation. De plus, le moteur doit être ajusté pour obtenir un taux de compression plus élevé par rapport à un moteur à essence pure afin de tirer parti de la teneur en oxygène plus élevée de l’éthanol, permettant ainsi une amélioration du rendement énergétique et une réduction des émissions d’échappement.

Autres inconvénients
Parmi les inconvénients des mélanges de carburant éthanol utilisés dans des moteurs conçus exclusivement pour l’essence, on trouve la réduction de la consommation de carburant, la corrosion du métal, la détérioration des composants des systèmes de carburant en plastique et en caoutchouc, les systèmes de carburant encrassés, les injecteurs de carburant et les carburateurs, la délamination des réservoirs de carburant composites, l’accumulation de vernis sur le moteur pièces, composants internes du moteur endommagés ou détruits, absorption d’eau, séparation des phases de carburant et durée de stockage réduite du carburant. De nombreux constructeurs majeurs de moteurs d’automobiles, de bateaux, de motos, de gazon, de génératrices et autres moteurs à combustion interne ont émis des avertissements et des précautions concernant l’utilisation d’essences à base d’éthanol, quel que soit leur type,et la Federal Aviation Administration et les principaux constructeurs de moteurs d’aviation ont interdit l’utilisation d’essences pour véhicules automobiles mélangées à de l’éthanol dans les avions légers en raison de problèmes de sécurité dus à des dommages au système carburant et aux moteurs.