Des moteurs longue distance plus propres consomment du diesel ou du gaz naturel

La technologie qui permet aux moteurs diesel de fonctionner principalement au gaz naturel pourrait constituer un moyen économique pour les chemins de fer et les compagnies maritimes de passer leurs vastes systèmes de transport au gaz naturel.

Fret moins cher : Cette locomotive GE peut fonctionner aussi bien au diesel qu'au gaz naturel.

Un tel changement pourrait réduire les émissions de gaz à effet de serre, car le gaz naturel, lorsqu'il est brûlé, émet 15 à 20 pour cent de moins de dioxyde de carbone que le diesel. Cela pourrait également faire économiser de l'argent aux expéditeurs et réduire le coût des marchandises expédiées, puisque le boom du gaz naturel aux États-Unis a rendu le gaz naturel beaucoup moins cher que le diesel (voir Natural Gas Changes the Energy Map ).

L'économie est très puissante, dit Marc Petit , directeur de GE Global Research. Le carburant diesel est quelque part de l'ordre de 10 fois plus cher que le gaz naturel, par unité d'énergie. Il y a des commutations partout.

DONNER a développé des moteurs de locomotive qui utilisent encore du diesel, mais peuvent également fonctionner avec jusqu'à 80 % de gaz naturel. Il a récemment commencé à tester les locomotives avec la compagnie de chemin de fer de fret BNSF .

Pendant ce temps, certaines entreprises de camionnage ont développé une technologie similaire pour les camions longue distance. Ce mois-ci, par exemple, UPS commencera à tester 10 camions bicarburant qui utilisent la technologie de Puissance de l'air pur , une société basée à Leyland, en Angleterre.

Les entreprises trouveront probablement les moteurs à double carburant plus tentants que les moteurs fonctionnant uniquement au gaz naturel, car les conducteurs peuvent revenir au diesel si les pompes à gaz naturel ne sont pas disponibles ou si le prix du gaz naturel remonte. La plus grande préoccupation des flottes est le problème de la volatilité des prix du carburant, selon Amy Myers Jaffe , directeur exécutif pour l'énergie et le développement durable à l'Université de Californie, Davis. Il y a donc beaucoup d'intérêt pour le bicarburant.

Les moteurs diesel peuvent fonctionner au gaz naturel avec des modifications relativement mineures (voir Les chercheurs suisses fabriquent un hybride à 80 mpg). Dans un moteur diesel, le carburant et l'air ne s'enflamment pas avec une étincelle, comme dans les moteurs à essence, mais en les comprimant jusqu'à ce qu'ils deviennent suffisamment chauds pour brûler. L'allumage par compression, comme on appelle le processus, ne fonctionne pas bien avec le gaz naturel seul. Il est trop difficile de contrôler exactement quand la combustion se produit, et le gaz naturel peut exploser - exploser comme une bombe - endommageant le moteur. Dans un moteur bicarburant, le problème est résolu en injectant une petite quantité de diesel dans le moteur pour déclencher la combustion.

Le principal ajout nécessaire pour convertir un moteur diesel en un moteur bicarburant est un système d'injection de gaz naturel. Au-delà de cela, il s'agit principalement de modifier le calage de la combustion et le rapport air-carburant via des réglages simples. Les chercheurs de GE ont également conçu un système de contrôle qui prend en compte la charge exercée sur le moteur et les températures ambiantes, et ajuste le rapport gaz naturel/diesel en conséquence. Cela peut être utile, par exemple, lors du passage d'une locomotive dans un tunnel, où le moteur chauffe à des niveaux qui peuvent rendre la combustion du gaz naturel plus difficile à contrôler. Dans ce cas, le système GE passe automatiquement à une consommation moindre de gaz naturel.

La technologie à double carburant n'est pas nouvelle - elle a été démontrée dès les années 1960, explique Russell Goss, directeur de programme pour la technologie à double carburant à chenille , qui vend des générateurs à double carburant. Mais les bas prix du gaz naturel ont récemment augmenté la demande et conduit les fabricants de moteurs à affiner la technologie pour répondre aux exigences en matière d'émissions et remplacer autant de diesel que possible tout en maintenant les performances.

La technologie a des défauts. D'une part, la plupart des moteurs à double carburant ne peuvent pas brûler plus de 65 à 80 % de gaz naturel. Pourtant, Westport , basée en Colombie-Britannique, a développé des moteurs pouvant fonctionner avec jusqu'à 95 % de gaz naturel. Ils utilisent toujours du diesel pour déclencher la combustion mais sont optimisés pour fonctionner au gaz naturel. Contrairement à la plupart des moteurs à double carburant, ils ne fonctionnent pas bien au diesel seul. En plus de tester la locomotive bicarburant de GE, le BNSF en teste une qui utilise la technologie Westport.

Pour les applications qui nécessitent moins de puissance que les gros camions et les locomotives, il est possible d'utiliser des moteurs à allumage commandé pouvant fonctionner à l'essence ou au gaz naturel. Bien qu'ils soient moins puissants, ces moteurs peuvent utiliser des équipements de contrôle des émissions moins chers.

Alors que la technologie à double carburant pourrait faciliter une transition vers le gaz naturel, un changement complet sera retardé par le coût élevé des moteurs au gaz naturel et le manque d'infrastructures de ravitaillement. Il existe encore peu de stations de pompage de gaz naturel, en particulier des stations qui fabriquent le gaz naturel liquéfié (GNL) qui convient le mieux au camionnage et au rail sur de longues distances.

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