Conformément à une directive de l’UE, le diesel automobile conventionnel est complété par 7 % de biodiesel. Cette proportion devrait atteindre 10 % d’ici 2020. Cependant, cela présente un défi technique important : le biodiesel se vaporise à des températures plus élevées, ce qui peut entraîner des problèmes avec les systèmes électroniques d’injection de carburant, et les filtres à particules. Les chercheurs des universités de Kaiserslautern, Rostock et Bochum ont développé une méthode pour produire un biocarburant utilisant un biodiesel conventionnel à basse température. Le nouveau biocarburant répond aux exigences actuelles de l’UE et des USA. Il peut être utilisé sans dilution dans les moteurs diesel modernes ou mélangé avec le diesel pétrolier.
En Europe, le biodiesel est en grande partie produit à partir d’huile de colza. Chimiquement, il comprend des composés hydrocarbonés à longue chaîne connus sous le nom d’esters méthyliques d’acide gras. Il a des propriétés différentes du diesel obtenu à partir d’huile minérale. Par exemple, le point d’ébullition est beaucoup plus élevé. Cela signifie que le biodiesel a tendance à se vaporiser partiellement et forme des dépôts sur les composants du moteur. Cela rend le biodiesel pur inadapté comme carburant pour les moteurs standard. Les pompes à injecter, les joints d’étanchéité et les tuyaux ont besoin d’être construits différemment. « Les voitures alimentées en biodiesel pur ont besoin de moteurs spécialement conçus », explique le docteur Lukas Gooßen.
En collaboration avec les chimistes Kai Pfister et Sabrina Baader, du centre de recherche collaboratif 3— MET à l’Université de Kaiserslautern, Gooßen a développé une technique innovante pour le traitement du biodiesel. « Avec pratiquement aucune entrée d’énergie, nous convertissons un mélange d’esters gras et de bioéthylène, un autre composé chimique, en carburant », ajoute ce dernier.
L’avantage particulier de cette nouvelle technique est que les chercheurs sont en mesure d’ajuster précisément les propriétés chimiques du mélange. « Nous combinons deux méthodes catalytiques pour transformer les esters gras à longue chaîne en un mélange de composés avec des chaînes plus courtes », précise Gooßen. Ce processus modifie les propriétés d’inflammation et de combustion du biodiesel. La combustion commencera à des températures plus basses. « Nous sommes donc en mesure d’ajuster notre biodiesel aux normes applicables pour le diesel de pétrole », ajoute Gooßen. De plus, le processus est respectueux de l’environnement : il ne nécessite pas de solvants et ne produit pas de déchets.
Les deux méthodes ont été synchronisées l’une avec l’autre en utilisant des simulations mathématiques par Mathias Baader de l’Université de Kaiserslautern. Silvia Berndt à l’Université de Rostock a prouvé que le mélange est conforme à la norme stricte (EN 590) pour les moteurs diesel modernes. Dans les essais préliminaires, Kai Pfister a réussi à démontrer que ce nouveau carburant diesel peut effectivement alimenter une voiture.
