211service.com
Jets à charbon
Les chercheurs ont propulsé un turboréacteur, le type utilisé pour entraîner les rotors d'hélicoptère, avec un carburant à base de charbon qui pourrait éventuellement remplacer les carburéacteurs militaires et commerciaux, dit Harold Schobert , directeur de l'Energy Institute de la Pennsylvania State University. Le développement réussi du carburant à base de charbon, qui a été décrit cette semaine lors de la réunion de l'American Chemical Society à Atlanta, pourrait également avoir des utilisations dans les moteurs diesel et les piles à combustible, a déclaré Schobert.
Les avions à charbon ne sont pas nouveaux - l'Allemagne a utilisé des carburants dérivés du charbon pour propulser des avions pendant la Seconde Guerre mondiale. Mais le coût élevé de la construction d'usines de production pour transformer le charbon en combustible liquide a empêché l'utilisation généralisée de la technologie. Maintenant, Schobert et ses collègues ont développé un moyen de fabriquer du carburéacteur contenant jusqu'à 75 % de produits à base de charbon en utilisant les raffineries de pétrole existantes, éliminant ainsi le besoin de construire de nouvelles usines coûteuses – et faisant potentiellement du carburant dérivé du charbon une alternative économiquement viable au pétrole.
Dans la formulation actuelle, cela déplacerait la moitié du pétrole, ce qui est très proche de la fraction de pétrole que nous importons. Nous avons en fait testé, à plus petite échelle, un remplacement à 75 %, avec succès, déclare Schobert.
Le charbon, le moins cher des combustibles fossiles, qui a aussi les prix les plus stables, est abondant aux États-Unis. John Grasser, porte-parole du département américain de l'Énergie, cite des estimations selon lesquelles la quantité de charbon récupérable dans le pays est suffisante pour 250 à 300 ans. Vous entendez beaucoup parler des énergies renouvelables, et les énergies renouvelables ont certainement un rôle à jouer pour nous rendre autosuffisants, déclare Grasser. Mais ils n'auront pas d'impact sur l'entrée du pétrole. Vous allez devoir prendre quelque chose comme le charbon, que nous avons en quantités énormes ici, et le transformer en composant pétrolier.
En plus de réduire la dépendance au pétrole, le nouveau carburant pourrait, en fait, également avoir des avantages pour les avions de pointe. Les avions militaires hautes performances d'aujourd'hui génèrent beaucoup de chaleur, ce qui peut endommager l'hydraulique et l'électronique, explique Schobert. En conséquence, les ingénieurs conçoivent ces avions pour utiliser le carburant embarqué comme dissipateur thermique. Cependant, au fur et à mesure que les carburants absorbent la chaleur, ils peuvent commencer à se décomposer, ce qui peut entraîner des dépôts de carbone qui obstruent les conduites de carburant et les buses. Les futurs avions de pointe pourraient générer encore plus de chaleur - trop pour les carburants d'aujourd'hui. Schobert et ses collègues ont testé méthodiquement environ 50 composés pour en découvrir des composés thermiquement stables – et les meilleurs, ont-ils découvert, pourraient facilement être fabriqués à partir de charbon. Leur carburant peut supporter des températures d'environ 600 degrés Fahrenheit (315 degrés Celsius), plus élevées que les carburants actuels.
Schobert et ses collègues fabriquent le combustible en utilisant du pétrole de charbon raffiné, qui est un sous-produit de la fabrication de coke ; le sous-produit est mélangé dans une raffinerie de pétrole avec un produit du pétrole brut appelé pétrole léger. Ce mélange est ensuite hydrogéné à l'aide d'équipements qui existent déjà dans les raffineries, puis il est distillé en divers produits - principalement du carburant diesel et du carburéacteur (environ 40 % de chacun), ainsi qu'un peu d'essence et de mazout de chauffage.
Autres avantages potentiels du carburant à base de charbon : il peut remplacer les trois ou quatre carburéacteurs différents utilisés par l'armée pour les avions et les missiles, et le même carburant peut être utilisé dans les moteurs diesel si ces moteurs sont légèrement modifiés. Le combustible pourrait également être utilisé sans modification dans des piles à combustible stationnaires à haute température pour produire de l'électricité, explique Schobert.
Mais des obstacles importants subsistent avant que le carburant ne puisse être utilisé à grande échelle. Jusqu'à présent, seulement 500 gallons ont été produits, bien trop peu pour évaluer les coûts de production, dit Schobert. Néanmoins, il soupçonne que le combustible à base de charbon pourrait concurrencer d'autres combustibles.
Un problème lié aux coûts, cependant, est que l'offre de pétrole de charbon raffiné utilisé dans le processus actuel est limitée, et les prix de celui-ci augmenteraient probablement fortement avec une demande accrue. Franchement, nous absorberions probablement tout le marché des sous-produits, et les gens qui vendent ces sous-produits chimiques ne sont pas des dopes, dit Schobert; ils savent ce qu'ils pourraient faire au prix dans ces circonstances. Schobert travaille maintenant sur d'autres méthodes de production de carburant à l'aide de produits de raffinerie de pétrole.
Avant que l'économie du processus ne puisse être évaluée, le combustible aura besoin d'une production importante - probablement environ 50 000 barils, estime Schobert, ce qui pourrait coûter des dizaines de millions de dollars. Il espère collecter des fonds pour l'essai auprès du secteur privé. À cette fin, il organise ce printemps un sommet réunissant des acteurs tels que des motoristes et des compagnies pétrolières. Schobert espère également que les compagnies aériennes seront intéressées : elles n'ont pas besoin de la stabilité thermique supérieure de ce carburant, mais ce dont elles ont besoin, c'est d'une source de carburant fiable à un niveau de prix assez stable.
Si l'argent pour une telle course est réuni, une étape importante reste encore à franchir. Alors qu'ils ont testé le carburant dans un moteur à réaction stationnaire, finalement, quelqu'un doit le mettre dans un avion et le faire voler, dit Schobert.