Un nouveau carburant pour le secteur du transport

À beaucoup d'égards, le diméthyle éther (DME) semble constituer un carburant prometteur pour les applications de transports du futur. Fabriqué à partir d'une grande variété de matières premières, notamment le gaz naturel, la biomasse ou les déchets agricoles et urbains, le DME possède d'excellentes propriétés de combustion. Les émissions de dioxyde de carbone (CO2) et de particules d'un moteur diesel fonctionnant à base de DME d'origine biologique sont extrêmement faibles, sans préjudice pour le rendement énergétique qui demeure particulièrement élevé.

Le projet européen AFFORHD, soutenu au titre du cinquième programme-cadre (5e PC), a permis de hisser le DME au stade de la démonstration et du développement commercial. Les recherches ont principalement porté sur la mise au point de systèmes utilisant le DME comme carburant, une fois résolus les problèmes de durée de vie liés notamment au manque de lubricité par rapport aux systèmes à carburants diesel conventionnels. Le DME possède aussi une viscosité très faible, d'où des problèmes de fuites internes dans les pompes d'alimentation et les injecteurs de carburant.

Les partenaires du projet de l'université technique du Danemark ont concentré leurs efforts sur l'influence de la viscosité et de la lubricité du carburant sur les processus physiques entraînant les phénomènes d'usure. Des tests en laboratoire s'appuyant sur la méthode dite HFRR (pour high frequency reciprocating rig, ou système alternatif haute fréquence) ont permis d'obtenir des estimations précises sur la capacité de lubrification maximum de DME à faible teneur en soufre. Des simulations par ordinateur supplémentaires avec affichage des calculs de dynamique moléculaire ont montré le rôle que joue la longueur des molécules dans les phénomènes d'usure observés au cours des tests de lubricité.

Les DME à faible viscosité, composés essentiellement de molécules comportant de 6 à 16 atomes de carbone, soit nettement moins que les carburants diesel, devraient posséder une lubricité bien plus grande qu'actuellement pour atteindre une durée de vie acceptable au niveau des pompes d'injection. Les nouvelles informations concernant les mécanismes de lubrification maximum impliquant des alcanes plus longs peuvent orienter les développements à venir dans ce domaine technique pointu qu'est l'utilisation du DME pour les transports.