Gaz de pétrole liquéfié

Le gaz de pétrole liquéfié (abrégé en GPL, LPG en Belgique) est un mélange d'hydrocarbures légers stocké à l'état liquide et issu du raffinage du pétrole (40 % des ressources mondiales) et d'une façon plus générale du traitement du gaz naturel (60 % des ressources mondiales). Les hydrocarbures constituant le GPL sont des molécules constituées de 2 à 4 atomes de carbone (exemples : éthylène, propylène, butadiène, propane, butane).

Le GPL était jadis reconnu comme un résidu de l'extraction du pétrole et directement brûlé au sommet de torchères. Il est dorénavant récupéré par distillation, les fractions les plus nobles et le reste servent le plus souvent de carburant, mais pour des appareils différents. Le GPL-c (GPL-carburant), utilisé comme carburant pour véhicules, est la fraction lourde du GPL, mélange à 50% de butane et de propane ^[1].

Comparaison comparé à l'essence

Masse volumique de l'essence (approximation)  : 750kg/m³ (CNTP) PCI : 43MJ/kg soit 32, 25 MJ/l. Sur une base d'1€40 le litre, le MJ coûte par conséquent 4, 34 centimes d'€.

Masse volumique du propane : 510 kg/m³ (à 15 °C) PCI : 46, 35 MJ/kg (12, 87 kWh/kg) soit 23, 64 MJ/l

Masse volumique du butane : 580 kg/m³ (à 15 °C) PCI : 45, 72 MJ/kg (12, 72kWh/kg) soit 26, 52 MJ/l

Pour un mélange 60/40 propane/butane (en masse)  : Masse volumique : 535 kg/m³ (à 15 °C) PCI : 46, 1 MJ/kg soit 24, 66 MJ/l

Pour un mélange 50/50 propane/butane (en masse)  : Masse volumique : 543 kg/m³ (à 15 °C) PCI : 46, 0 MJ/kg soit 24, 99 MJ/l

Pour un mélange 40/60 propane/butane (en masse)  : Masse volumique : 550 kg/m³ (à 15 °C) PCI : 45, 97 MJ/kg soit 25, 28 MJ/l Sur une base de 0, 7€ le litre, le MJ coûte par conséquent 2, 77 cent d'€ soit 37% de moins que l'essence.

Un litre de GPL a une valeur énergétique de 22, 5% inférieure à celle contenue dans un litre d'essence et un litre d'essence a une valeur énergétique de 29% supérieure à celle contenue dans un litre de GPL.

Stockage

Ces gaz sont stockés sous leur propre pression de vapeur, c'est-à-dire que les conditions de stockage sont telles qu'il y a cœxistence des états liquide et gazeux du gaz concerné. Ainsi la pression de stockage dépend seulement :

• de la nature du produit stocké (ses propriétés physiques surtout)
• de la température de stockage.

Il existe trois modes de stockage pour les GPL.

• Les stockages sous pression où les gaz sont stockés à température ambiante.

A titre d'exemple, le propane est stocké sous 7 bars à une température de 15 °C.

• Les stockages réfrigérés sous pression, où les gaz sont stockés à une température voisine ou inférieure à 0 °C. Ce mode est utilisé pour les produits présentant des températures critiques (avec risque d'inflammation élevé) basses.

A titre d'exemple, le propylène est stocké sous 5 bars à 0 °C.

• Les stockages cryogéniques pour les gaz incondensables à température ambiante. On amène la température du stockage à une valeur voisine de la température d'ébullition du produit. A titre d'exemple, l'éthylène est stocké à -103 °C sous une pression voisine de la pression atmosphérique.

Utilisation des GPL

Le GPL, accessoirement utilisé dans les briquets (butane), est en particulier utilisé comme combustible - cuisine, production d'eau chaude ou chauffage -, et dans une moindre proportion comme carburant utilisé par les véhicules (5% de volumes commercialisés en France).

L'avantage majeur des GPL est celui d'être particulièrement aisément stockable et transportable. C'est l'industrie en France qui exploite le plus grand parc d'équipements sous pression, à savoir à peu près 57 millions de bouteilles et 1 million de citernes. Disponibles partout en France, les GPL jouent un rôle clé dans l'aménagement énergétique du territoire. Ils représentent ainsi une alternative intéressante à l'utilisation de l'électricité, surtout dans le domaine du chauffage.

Les GPL ont d'autre part d'autres utilisations comme combustibles. Ils sont en effet beaucoup utilisés dans les secteurs de l'aviculture, de l'horticulture mais aussi pour le séchage des céréales avant leur stockage en silos.

Reconnu comme propre (voir Le bilan écologique du GPL), le GPL est un carburant qui préserve les performances du véhicule et réduit même l'usure du moteur (voir tribologie). C'est , en France à la fin du XX^e siècle, le carburant qui a obtenu les plus grands avantages fiscaux (quasi-exonération de la taxe spécifique), ce qui en fait le moins cher à la pompe. Il est disponible dans plus de 1 station sur 7 en France et forme par conséquent l'unique carburant propre immédiatement et aisément disponible pour les particuliers. Un moteur modifié pour fonctionner au GPL est aussi capable de tourner avec son carburant classique, il n'y a par conséquent pas de risque de tomber en panne sèche loin d'une pompe. En France, les parkings publics sont autorisés aux véhicules GPL sans aucune réserve depuis 2006.

Le GPL-c à l'étranger

• La Pologne est le pays d'Europe où circulent le plus de voitures GPL. Au niveau mondial, elle n'est dépassée que par la Corée du Sud dont le parc atteint 2 300 000 véhicules GPL en 2008 (soit 14% du parc).

• Le GPL représente près de 60% du parc «essence» aux Pays-Bas, plus de 30% en Italie.
• Facilité d'approvisionnement :
  • En Pologne, en Italie, aux Pays-Bas, en Belgique, en République tchèque et en Lituanie, il est particulièrement facile de trouver du GPL.
  • L'Allemagne s'est énormément équipée en stations GPL : il y en a 3049 courant octobre 2007 (nombre en croissance) contre environ 1800 en France où 15% des stations-service disposent d'une distribution de GPL (chiffre en progression constante, 7% en 2000).
  • C'est particulièrement l'inverse en Espagne ou le marché tente un 1er démarrage.
  • Par contre, en Finlande, le GPL est indisponible pour les véhicules spécifiques.

Et en France ?

En France, 140.000 véhicules spécifiques (VP) (2008) et 20000 véhicules utilitaires légers sont équipés pour rouler au GPL. Cette situation serait due à un manque d'offre de la part des constructeurs automobiles ainsi qu'à une différence insuffisante entre le prix du GPL et celui du gazole. Comparé à un véhicule essence, le surcoût lié à l'installation du GPL est reconnu comme amorti en moins de 60.000 km à peu près si le véhicule ne bénéficie pas du bonus écologique (2000€ depuis la loi de finances 2008), dans le cas opposé, l'amortissement peut être immédiat.

Exemple de calcul : un véhicule essence (1, 6l) dont le prix de vente est de 15000€ + l'équipement GPL 2500€. Si la consommation en essence est de 7 l/100 (1, 6 €/l ttc) et GPL de 8, 5 l/100km (0, 78 €/l ttc), l'économie aux 100 km sera de 4, 7 € à peu près. Le coût de l'installation GPL s'amortit par conséquent en 2500*100/4, 7= 53 000 km. Plus le véhicule consomme, meilleure sera l'économie.

Le gain est immédiat si le prix du véhicule GPL est identique à celui du prix du véhicule diesel (l'économie apparait dès le 1er km). Dans le cas du véhicule essence éligible au bonus écologique de 2000€, l'économie comparé au choix d'un véhicule diesel est de plusieurs centaines d'Euro avant le 1er km.

Le bilan écologique du GPL

Le GPL est perçu comme un carburant propre. Néenmoins son bilan écologique reste mitigé. Son utilisation ne produit pas de particules, contrairement au gasoil qui, même équipé d'un filtre à particules laisse échapper 10% de particules plus fines, qui sont cancérigènes, et reconnues par les spécialistes comme toujours plus nocives que les particules filtrées ^[2] et particulièrement peu d'oxyde d'azote, de benzène, ou de formaldéhyde^[3], mais les émissions de CO restent proches de celle d'un diesel moderne. Quant aux émissions de CO₂, le bilan du puits à la roue (production au pot d'échappement) donne un léger avantage au GPL avec une différence suivant les études (Concawe, Ademe en France) de l'ordre de -5% ou alors aucun avantage comparé aux moteurs diesels si on s'en tient aux données chiffrées apportées par les constructeurs^[4].

En 1996, Renault annonçait : "La Clio GPL est presque aussi propre... qu'une voiture électrique" après avoir présenté ce véhicule aux tests ULEV Californiens. Selon Renault, les résultats obtenus à cette époque étaient près de 10 fois inférieurs à la norme Euro 5 prévue pour 2011 : ces tests, effectués à différentes vitesses, mais également lors du démarrage du véhicule, quand le pot catalytique n'est pas pleinement efficace, sont les plus bas jamais atteints avec une voiture de ce type : une moyenne de 0, 13 g/km d'oxyde de carbone, 0, 010 g/km d'oxyde d'azote et 0, 024 g/km d'hydrocarbures imbrûlés. ^[5]

Le GPL avait originellement un impact particulièrement positif car il était un corollaire de l'extraction pétrolière ou gazière et était brûlé sur les sites d'extraction ce qui augmentait inutilement les rejets de CO₂. En termes de filière, son utilisation permettait alors de propulser plus de véhicules pour une même quantité de CO₂ rejeté dans l'atmosphère. Il est désormais également valorisé comme combustible de chauffage, son emploi dans les transports réduit par conséquent ses avantages en terme CO₂. Il demeure une alternative intéressante en matière de diversification énergétique. En effet son origine mixte (pétrole et gaz) permet d'introduire sur ce marché un carburant gazeux, disponible, facile à mettre en œuvre, bénéficiant d'ores et déjà d'infrastructures de distribution mais il n'est qu'un carburant de transition qui peut permettre de reculer l'échéance du pic pétrolier en attendant d'autres solutions.

Il existe une grande disparité au sein des véhicules équipés pour le GPL. Les véhicules en première monte (équipés en usine) présentent de bons résultats. Les véhicules équipés en seconde monte aussi mais ils sont sont tributaires de l'expérience de l'installateur GPL. Mais ces dernières années, un effort énorme a été fait pour développer des injections gazeuses performantes.

Quoiqu'à ce jour il n'existe pas de liste comprenant "tous" les installateurs GPL en France, mais uniquement des listes ou certains installateurs ont souhaité adhérer à une charte, il est particulièrement complexe de connaitre le nombre exact de professionnels du GPL. Certaines entreprises ayant pignon sur rue et une grande expérience du GPL depuis des décennies, il est plus raisonnable de s'orienter vers celles-ci pour une intervention.

Les performances et le bilan environnemental du GPL (comme du GNV) pourraient énormément progresser avec un moteur particulièrement conçu pour fonctionner avec ce carburant. Le GPL présente d'autres propriétés appréciables, son utilisation diminué l'usure du moteur, génère moins de bruit et de vibrations et offre une grande souplesse dans la conduite mais aussi des vidanges espacées (double le kilométrage) ce qui n'est pas négligeable puisque l'huile est aussi un produit pétrolier.

Voir aussi

• Feu de véhicule
• Véhicule propre
• Contenu CO2

Liens externes

• Annuaire des stations GPL françaises
• Comité français du butane et du propane association loi 1901
• gas-tankstellen. de Site allemand listant les stations GPL dans toute l'Europe et en langues allemande, française, anglaise et hollandaise.
• Union Française des Industries Pétrolières

Références

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