Combustion de l'essence. Masses en jeu.

planétaire

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Après recherche sur ce forum, à mon grand étonnement je n'ai pas vu d'explication des conséquences de la combustion de l'essence de pétrole (pure).

La formule chimique de la combustion de l'octane est:

C8H18 + 25/2 O2 => 8 H20 + 9 CO2 (+ chaleur bien sûr)

En jouant avec les masses atomiques des joyeux participants:

H = 1
O = 16
C = 12

On arrive en kilogrammes à:

1Kg d'essence + 3,5 kg de dioxygène se transforme en 3,1 kg de dioxyde de carbone + 1,4 kg d'eau

Par exemple un véhicule automobile consommant 5,2 litres d'essence aux 100km, avec une masse volumique variable selon l'humeur du raffineur mais qui peut être 0,75 kg/L soit 3,3 kg /100km, ce véhicule va consommer 11,5 kg de dioxygène et rejeter 10,2 kg de CO2 plus 4,6 Kg d'eau. (Calculs pour de l'essence pure)

(5,2 L/100km c'est par exemple une Prius moyenne telle qu'on la voit sur spritmonitor.de ou autre site de conso)

Elle consomme plus de dioxygène qu'elle ne rejette de dioxyde de carbone, en masse.

L'eau étant sous forme de vapeur, vues les températures de fou qui règnent dans la chambre de combustion, à moins de consommer hyper peu (ou bien d'avoir des tuyaux froids) auquel cas elle peut se condenser dans la plomberie de sortie.
 

Sandoli

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Je crois que pour approcher la formule du Sans Plomb, il faut plutôt partir sur une chaine carbonnée moyenne C14 (de C12 à C16, je ne sais plus très bien).
 

77DAN

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Je crois que pour approcher la formule du Sans Plomb, il faut plutôt partir sur une chaine carbonnée moyenne C14 (de C12 à C16, je ne sais plus très bien).

si j'ai compris c'est plus les H que les C en 14
 

falcon

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Et C22 pour du diesel, il me semble bien.

Normalement, moins la chaîne est carbonée, plus on rejette du monoxyde de dihydrogène par rapport au CO2.

Tiens, je prends l'exemple du GPL : on va partir sur du 100% propane ( C3H8 ), car de plus en plus de distributeurs diminue voire retire le butane du mélange.

C3H8 + 5 O2 = 4 H2O + 3 CO2

1 kg de propane + 3,6 kg de dioxygène se transforme en 3 kg de dioxyde de carbone + 1,6 kg d'eau

Ma Prius est actuellement aux alentours de 6,6 L/100kms. La masse du propane à 15°C est de 0,515 kg/L.

Donc elle consomme :
3,4 kg de propane/100kms
12,4 kg de dioxygène/100kms
Pour rejeter :
10,2 kg de dioxyde de carbone/100kms
5,6 kg d'eau/100kms

En fait, l'énergie que le moteur n'a pas dans les liaisons carbone=carbone (car le propane a une chaîne carbonée moins longue que l'octane), il va la chercher dans les liaisons oxygène=oxygène. Donc cette combustion nécessite plus d'oxygène.

Avec un PCI à 46 MJ/kg, ma Prius réclame 156,4 MJ/100kms pour mes déplacements annuels.
Pour une Prius standard (5,2L/100kms d'essence pour 43,8 MJ/kg PCI), on obtient 144,5 MJ/kg.

Et c'est là où mes parcours autoroutiers me coûtent chers en énergie... :pardon: (ou alors, mon GPL est plus souvent stocké au-dessus de 15°C :siffle:)

Edit : j'm'ai planté sur la stoechiométrie ! Désolé, c'est corrigé. :grin:

Mais du coup, on voit mieux l'intérêt d'un carburant avec une chaîne plus courte : je consomme 8% d'énergie en plus qu'une Prius à 5,2 L/100kms, mais j’émets la même quantité de CO2. L'énergie supplémentaire est dégradée sous forme d'eau. Ce serait encore plus visible avec du méthane (CH4, appelé aussi gaz naturel ou GNV).

Je me suis rendu compte de mon erreur en me demandant comment mon moteur pouvait bien faire pour consommer quasiment 2 fois plus d'oxygène qu'à l'essence. Ce n'était tout simplement pas possible. :grin:
 
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philsw

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Merci à vous 2 pour cette petite page chimie de la combustion.
Il faut toutefois préciser que cela reste theorique puisque en réel les carburants liquides ( moins pour les gazs) contiennent en plus tout un tas de d'autres petites molécules ( aromatiques, butenique, alcoolique , azotée etc) qui participent un peu/bcp ou pas du tout à la combustion. Et qui explique surtout la difficulté qu'il y a faire un moteur thermique propre ( particulièrement vrai avec le gasoil dont la composition riche de plus de 300 modules diverses est un vrai défi impossible a réellement résoudre par ailleurs).
 

falcon

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Tout à fait. :jap:

D'ailleurs, au démarrage "à froid" (enfin, pas trop froid non plus : le liquide de refroidissement doit encore être à 30°C mini), mon moteur démarre directement au GPL pour faire son cycle à froid.

Et bien ça pue, beaucoup, beaucoup moins !
Plus la chaîne carbonée est courte, plus on a de chances, à technologie identique, d'avoir une meilleure combustion.

D'ailleurs, dans les gaz de type butane/propane/gaz naturel, on ajoute une petite molécule : le méthanéthiol (CH3SH), composé puant et inflammable, qui donne "l'odeur de gaz" si caractéristique.
 
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