Dans la catégorie des biocarburants pour moteur à essence dont le plus connu est l’Ethanol vient d’apparaitre un autre composé chimique appellé DiMéthylFurane ou DMF que de chercheurs américains nous proposent dans un article récent de la revue Natrure.

Ci-contre la formule du furane en abrégé CH CH CH CH O ou en encore plus abrégée C4H10 O. Je n’ai pas trouvé la formule dévéloppée du Diméthyl Furane. Par rapport à celle du Furane ci contre il faut remplacer les deux atomes d’hydrogène H en position 2 et 5 par des groupements méthyl CH3.

Cela donne au total une formule abrégée CH3 C CH CH C CH3 O ou en encore plus abrégée C6H10 O . Désolé de cet abrégé de chimie mais le but est d’essayer de relier la formule aux performances énergétiques. En comparaison, on trouve l’Ethanol, le biocarburant de référence pour l’instant dont la formule abrégée est CH3 CH2 OH ou C2H5OH et l’essence qui n’est pas un corps pur mais un mélange d’hydrocarbures de formule générique CnH2n+2 dans lequel n varie de 1, soit CH4 le méthane, hydrocarbure gazeux, à 3 le butane C3H8, toujours gazeux, à 4 le propane C8H18 encore gazeux puis des hydrocarbures liquides de plus en plus lourd jusqu’au bitume.

L’essence est donc un mélange d’hydrocarbures que l’on peut assimiler pour cet exercice à un hydrocarbure à 8 atomes de Carbone C8H18 et le gazole à un mélange assimilable à un mélange à 12 atomes de carbone C12H26.

Le pouvoir énérgétique de ces composés est lié au pourcentage de Carbone dans la molècule que l’on calcule en fonction de la masse atomique de chacun des atomes présents dans la molécule sachant que celle du Carbone est 12, celle de l’Hydrogène 1, celle de l’oxygène 16. C’est en effet ce carbone qui, dans la combustion, se transforme en CO2, gaz carbonique, qui provoque l’effet de serre mais sans lequel il n’y aurait pas de combustion et donc d’énergie libérée.

Pour les composés ci dessus le pourcentage de carbone est le suivant :

• Essence :  84pct    
• Gazole :   85pct  
• Ethanol :   52pct  
• DMF :   73pct

Ceci se traduit ou peut être exprimé également par le pouvoir calorifique de ces différents carburants qui est en MJoules/kg de :       

• Essence :  47     
• Gazole :   45    
• Ethanol :   30    
• DMF :   37/38

Ce sont ces caractéristiques physico-chimiques qui expliquent qu’on consomme plus en Litres/CentKM de biocarburant que d’essence, environ 10pct dans le cas du E85. Le DMF offre donc effectivement un avantage significatif par rapport à l’Ethanol, 40pct de plus d’atomes de carbone dans sa molécule, par contre il reste inférieur aux carburants pétroliers d’une quinzaine de pct en moins d’atomes de carbone.

Reste à le fabriquer, à étudier ses autres caractéristiques physico chimique ,à l’essayer dans un moteur pour voir si sa combustion ne produit pas des composés indésirables (comme les oxydes d’azotes ou les particules imbrulées) et ensuite à faire le bilan énergétique global du produit de base pour sa fabrication, du blé ou du maïs, jusqu’à la combustion et finalement son bilan économique pour le fabriquer. C’est dire que nous sommes très loin encore de son utilisation comme carburants mais que c’est une piste à suivre.

Pour la fabrication, les chimistes américains qui ont travaillé sur le sujet ont mis au point (c’est la grande nouveauté) un processus qui à partir de l’amidon présent dans les grains de blé ou de maïs passe par fermentation à un sucre appélé fructose au lieu du glucose du processus de fabrication de l’éthanol puis par une réaction chimique avec un catalyseur du Fructose au DMF. Reste à évaluer le cout et la faisabilié industrielle de cet ensemble rélativement complexe de réactions.

Sur le plan des caractéristiques physico-chimiques, le DMF offre en effet deux caractéristiques intéressantes par rapport à l’Ethanol, un point d’éclair plus élevé (la température à laquelle le produit s’enflamme spontanément) et surtout une moins grande attirance pour l’eau qui est un des défauts de l’éthanol dans son utilisation comme carburant. Cette hygroscopicité peut en effet provoquer une séparation de l’éthanol des hydrocarbures dans le E85 et créer des problèmes de corrosion dans les circuits de distribution et dans les véhicules.

Il reste maintenant à essayer ce carburant dans des moteurs pour en déterminer et en mesurer les résidus de combustion qui permettront d’en connaitre les risques et le plus ou moins grand besoin de purification des gaz d’échappement dans des pots catalytiques couteux à la sortie de moteurs. Je signale que quand on tape spontanément sur Google furane,la molécule initiale du DMF, on tombe sur des articles faisant référence à sa présence dans les produits de décomposition de PCB dont on sait qu’ils produisent également de la dioxine.C’est donc un point majeur à controler ;

Voila donc mon addition personnelle à l’apparition de cete nouvelle molécule. A suivre avec intéret mais il y a encore loin de la coupe aux lèvres...  

NB Notons qu’il s’agit d’un biocarburant pour "moteur à Essence" et non pour moteur Diesel qui est la voie choisie en Europe pour l’équipement de nos voitures par rapport aux voitures américaines. Il est donc beaucoup plus lié aux besoins du marché américain du transport individuel qu’à ceux du marché européen. Ceci dit si le monde entier passait au Diesel, nous commencerions à avoir des problèmes graves de disponibilité de gazole et peut être serons nous un jour, obligé de repasser au moteur à Essence. Une voie à poursuivre donc dans tous les cas.