Combustible
Un combustible es una matèria que, en preséncia d'oxigèn e d'energia, pòt se combinar a l'oxigèn (que servís de comburant) dins una reaccion quimica generant de calor: la combustion. Un carburant es un combustible que provesís un motor de combustion intèrna.
Se dich tanben combustible nuclear per designar las matèrias fissilas utilizadas per produire d'energia per fission dins las reaccions nuclearas, pasmens s'es pas una reaccion de combustion.
Definicions
[modificar | Modificar lo còdi]Dins lo lengatge corrent, lo tèrme « combustible » es sovent reservat als produchs utilizats pel caufatge (fusta, carbon, produchs petrolièrs…). En fachs, aquel qualificatiu s’aplica a tot compausat susceptible de s’unir a un oxidant (gairebe sempre l’oxigèn de l’aire) e capable de se consumir consumer[1][ref. insufisenta].
Dins un primièr sens, « los combustibles son de produchs que la combustion en preséncia d'aire dins los brutlaires, fogals, forns o caudièras donant l'energia thermica. Los combustibles se destrian en tres grandas categorias segon lor estat fisic abituel. Atal i a:
- los combustibles solids (carbon, fusta, palha…) ;
- los combustibles liquids (GPL, FOD, fiol, ...), totes venent del petròli brut a a vegada, mas rarament, de la biomassa (derivats d'òlis vegetalss) ;
- los gases combustibles, lo gas naturel constituissent una font d'energia primària importanta.
Lo segon sens mai larg conten alara un nombre mai grand de substéncias, que la vocacion dins l'industria, es pas obligatòriament d'èsser brutladas per produire d'energia. Dins aquel cas lo nom de combustible remembra las proprietats quimicas, amb las precaucions de manipulacion e d'estocatge.
De produchs combustibles an la proprietat de s’enflamar vivament e de brutlar amb produccion de flamas; son los « produchs inflamables ». Per caracterizar l’inflamabilitat dels liquids, s'utiliza la nocion de punt d’inflamacion. Es la temperatura minimala ont, dins de condicions d’ensag especifiats, un produch dona sufisentament de gases inflamables capables de s’enflamar a un moment en prenséncia d’una font d’inflamacion.
E mai, los gases, vapors, brumas de produchs combustibles, mescaldas a l’aires sont explosius dins lo domèni de concentracion comprés entre la limita inferiora d'explosivitat (LIE) e la limita superiora d’explosivitat (LSE) (Veire Limita d'explosivitat). Jos la LIE, la mèscla es tròp paura en combustible per realizar lo fenomèn explosiu. Al dessús de la LSE, la mèscla est tròp rica en combustible e conten pas l'oxigèn que cal.
La combustion es una reacion quimica d’oxidacion d’un combustible per un comburant, que demanda una font d'energia. Utiliza los tres elements necessaris:
- lo combustible, la matèria susceptible de brutlar (solide: carbon… ; liquid: esséncia, solvants… ; gasosa: propan, butan…), etc.
- lo comburant, se combinant amb un autre còrs, permet la combustion (oxigèn, peroxids, clorats…)
- l’energia d’activacion, l’energia minim necessària al desencadenament de la reaccion quimica de combustion; es portada per una font de calor, una beluga…
que constitenon lo triangle del fuòc.
- L’abséncia d’un dels tres elements empacha lo desencadenament de la combustion.
- La supression d’un dels tres elements arrèsta le procediment.
- Lo fuòc s'atuda d'esprese, s'i a pas pro de comburant, se lo combustible manca o se lo fogal ven freg.
Istòria
[modificar | Modificar lo còdi]Los combustibles son la primièra font d'energia utilizada per l'òme pel cafatge domestic, l'esclairatge e l'industria. Una èra novèla comencèt amb l'expleitacion dels combustibles fossils, que contribuiguèt fòrça a l'origina de la revolucion industriala de l'occident a la fin del sègle XVIII e qu'es a s'acabar amb l'agotament d'aquelas fonts. D'autras fonts d'energia son ja utilizadas qu'evitan las consequéncias de crénher de la combustion, la produccion de gaz amb Efièch de sèrra.
La fusta, la olha, pel caufatge, las òlis animalas, òlis vegetalas e òlis mineralas, que se fa un usatge immemorial dins las lampas d'òlis, constituisson los combustibles mai ancianament utilizats.
Benjamin Thompson, comte de Rumford es lo primièr fisician que s'èra ocupat a determinar de la poténcia calorifica dels combustibles l'aparelh que se servís pòrta lo nom de « calorimètre de Rumford »[2]. Per Lavoisier, a qui de deu lo tèrme « oxigèn », dins son Tractat elementari de quimia, en 1789, la combustion es pas que la decomposicion del gas oxigèn per un còrs combustible. L'oxigèn forma la basa d'aquel gaz es absorbit, lo caloric e la lutz de desluiran alara[3]. L'explicacion de Lavoisier sus la combuscion remplaça la teoria flogistica, que postula que los materials libèran una substéncia nomenada flogiston que brutlan dins la quita aisina. Vèrs 1800, los combustibles simples, son pas mai de sièis, lo diamant essent vist coma de carbòni mai pur, son l'idrogèn, l'azòt, lo sofre, lo fosfòr, lo carbòni e los metals. Las facultats dels còrs combustibles son pas totas egalas entre elas. Dins lo nombre, n'es que brutlan amb flama e d'autres que brutlan sens flama. Lo gas azòt e fòrça metals son d'aquel darrièr grop[4].
Lo sègle XIX jol van del corrent igienista s'ocupa de la salubritat dels lotjaments. La ventilacion, lo caufatge, venon de sciéncia, los combustibles son repertoriats e qualificats e quantificats. En 1844, « los combustibles son fòrça nombroses qu'aquela granda classe de còrs conten en mai de totes los còrs simples un grand nombre de còrs compausats. Pasmens aqueles que son en usatge dins las arts per produire de calor son fòrça pauc nombrosesque, per èsser emplegats, devon satisfar a mai d'una condicions importantas que n'exclusisson un grand nombre.
En 1847, los combustibles emplegats dins los fogals de las maquinas de vapor,Modèl:Etc, son al nombre de tres màger[5]: La fusta, la torba e la olha. Se compta alara tres combustibles que someses a la « carbonizacion » (ne fa una pirolisi) fasent nàisser tres combustibles novèls: los carbons de fusta, de torba e de olha o còc. En 1870, los combustibles emplegats dins lo caufatge (amb los valors calorificas per quilograma) son la olha (8000 calorias), los briquetas de olha aglomeradas (8000 calorias), lo còc de las usinas de gas (7000 a 7500 calorias), la tanada en mòta (produch residual, mena de ressegum venent de la preparacion dels cuèrs al tanatge vegeal e que servís de combustible bon mercat, (5000 calorias), la fusta sèca (3500 calorias) o ordinària (3000 calorias), lo charbon de fusta (6000 calorias), lo gaz d'eclaratge (6000 calorias par mètre cub), l'òli de petròli (8000 calorias)[6].
Al començament del sègle XIX, lo progrès de la quimia e de l'industria mena a la descobèrta dels gases manufacturas, primièr gases combustibles emplegats a grand escala, d'en primièr per l'usage de l'esclairatge (lo gaz d'esclairatge), enseguida dins totas las autras aplicacions de caufatge domestic o industrial. E tanben, ligats a aquela industria que naisson los primièrs grands grops energetics.
En 1857, l'industria petrolèra nàis en Romania, amb la primièra rafineriá a Ploieşti, que provesís las 1 000 lampes d'òli de l'esclairatge public de Bucarèst[7].
Los produchs petrolièr arriban progressivament sul mercat. Lo gas natural, deurà aténher los ans 1960 per una difusion de granda escala.
A partir de 1880, los combustibles son pas mai la sola font de provesiment en energia et l'electricitat autoriza lo caminament de l'energia producha per de mejans qu'èran fins alara demorats marginals e que son per d'unes mai pròpres, per ex: l'idroelectricitat utiliza l'energia dels cors d'aiga, l'energia eoliana, l'energia solara
Classificacion per estat
[modificar | Modificar lo còdi]Los combustibles se pòdon classificar en combustible solid, combustible liquid, combustible gasós.
A cada estat correspond:
- unes tipe d'estocatge e de transpòrt coma las precaucions incendi e sanitàrias i aferent;
- un tipe d'aparelh de caufatge (caudièra o calfa aiga, brutlaire, còrs de caufa, eca.);
- de las nòrmas, legislacions e convencions de negòcis particularas[8].
Las operacions d'estocatge e la manipulacion dels gases e liquids combustibles tòcan a las mesuras de prevencion a aplicar contra los riscs d'incendi e d'explosion. Los autres riscs son ligats a la toxicitat e a l’ecotoxicitat dels produchs.
Combustible solid
[modificar | Modificar lo còdi]Combustible a l'estat solid d'origina fossila (carbon, olha, etc.) o venent de la biomassa (fusta, carbons vegetals, etc.).
Combustible liquid
[modificar | Modificar lo còdi]Combustible gasós
[modificar | Modificar lo còdi]Classe de feu
[modificar | Modificar lo còdi]Se destria quatre tipes de combustible que correspondon, respectivament, a las quatre principalas classas de fuòc A, B, C e D.
- un solid formant de braises (fusta, papièr, carton, teissut, PVC…) ;
- un liquid o solid liquefiable (esséncia, gasòli, òli, querosèn, polietilèn, polistirèn…) ;
- un gas (butan, propan, metan, diidrogèn…) ;
- un métal (fèrre, alumini, sòdi, magnèsi…).
Fonts primàrias
[modificar | Modificar lo còdi]Gaireben totas las matèrias organica son de combustibles. Per exemple, la fusta (20 000 quilojoules per quilograma), lo carbon, lo petròli (42 000 quilojoules per quilograma per l'esséncia) son de combustibles.
Se destria:
- los combustibles fossils
- los biocombustibles
- los combustibles nuclear
Combustibles organics
[modificar | Modificar lo còdi]Los combustibles organics son la fusta, los alcoòls, lo gas natural, lo petròli e sas derivats, etc.
Fusta de caufatge
[modificar | Modificar lo còdi]Combustibles fossils
[modificar | Modificar lo còdi]Los combustibles fossils (petròli, charbon, gaz…), son eissits de matèrias organicas preïstoricas fossilizadas. Lor combustion rebuta dins l'atmosfèra del dioxid de carbòni (CO2) qu ven de la combinason d'atòmas de carboni venent del sotasol e d'oxgèn atmosferic. Aqueles rebuts de CO2 participan a l'efièch de sèrra e als cambiaments climatics d'ara.
Biocombustible
[modificar | Modificar lo còdi]Los biocombustibles, o agrocombustibles, representon l’ensemble dels combustibles eissits de la matèria vegetala o animala venent de la biomassa (es lo sens de prefixe bio « bio » dels biocombustibles/biocarburants[9]). Se destria l’usatge combustible, es a dire destinat a èsser brutlat per produire de calor e/o d’electricitat, de l’usatge carburant, liquid o gasós, destinats a provesir los motors[10].
Los biocombustibles pòdon èsser solids, coma la fusta en lenha, lo carbon de fusta o los granulats de fusta[11], quitament que la bosa dels romiaires; liquids, coma l’etanòl; o gasós, coma lo biogàs[12].
La fusta (e tota la biomassa venent de l'agricultura - substàncias vegetalas e animalas -, de la silvicultura e dels desgalhs industrials e municipals[13]) presenta un bilanç cabòni fòrça mai fèble[14] (per tant que se torna plantar çò copat): las emissions de CO2 ligadas a la combustion son compensadas per la quantitat de CO2 atmosfericas absorbida pendent la creissença de las plantas per fotosintèsi.
S'agit d'una energia renovelabla, mas pas non-polluenta.
Combustible nuclear
[modificar | Modificar lo còdi]Se dich tanben combustible nuclear per designar las matèrias utilizadas per produire d'energia per fission dins las centralas nuclearas, pasmens que siá pas una reaccion de combustion.
Poder calorific
[modificar | Modificar lo còdi]Lo poder calorific o calor de combustion (notat ΔcH0, en anglés Heating Value) d'un material combustible es l'entalpiá de reacion de combustion per unitat de massa dins las condicions normalas de temperatura e de pression.
Taus energenic
[modificar | Modificar lo còdi]Taus energetic d'unes combustibles (per utilizacion finala) e taula de conversion[15]:
| Produch energetic | kJ (PCI) | kgep (PCI) | kWh (PCI) |
|---|---|---|---|
| 1 kg de còc | 28 500 | 0,676 | 7,917 |
| 1 kg de carbon magre | 17 200 — 30 700 | 0,411 — 0,733 | 4,778 — 8,528 |
| 1 kg de briquetas de lignit | 20 000 | 0,478 | 5,556 |
| 1 kg de lignit negre | 10 500 — 21 000 | 0,251 — 0,502 | 2,917 — 5,833 |
| 1 kg de lignit | 5 600 — 10 500 | 0,134 — 0,251 | 1,556 — 2,917 |
| 1 kg de sistre bituminós | 8 000 — 9 000 | 0,191 — 0,215 | 2,222 — 2,500 |
| 1 kg de torba | 7 800 — 13 800 | 0,186 — 0,330 | 2,167 — 3,833 |
| 1 kg de briquetas de torba | 16 000 — 16 800 | 0,382 — 0,401 | 4,444 — 4,667 |
| 1 kg de fiol pesuc | 40 000 | 0,955 | 11,111 |
| 1 kg de fiol domestic | 42 300 | 1,010 | 11,750 |
| 1 kg de carburant (esséncia) | 44 000 | 1,051 | 12,222 |
| 1 kg d'óli de parafina | 40 000 | 0,955 | 11,111 |
| 1 kg de gas de petròli liquefiat | 46 000 | 1,099 | 12,778 |
| 1 kg de gas natural (amb 93 % de CH4) | 47 200 | 1,126 | 13,10 |
| 1 kg de gas natural liquefiat | 45 190 | 1,079 | 12,553 |
| 1 kg de fusta[16] (amb 25 % d'umiditat) | 13 800 | 0,330 | 3,833 |
| 1 kg de fusta en granulats /bricas | 16 800 | 0,401 | 4,667 |
| 1 kg de desgalh | 7 400 — 10 700 | 0,177 — 0,256 | 2,056 — 2,972 |
| 1 MJ de calor liurada | 1 000 | 0,024 | 0,278 |
| 1 kWh d'energia electrica | 3 600 | 0,086 | 1[17] |
Referéncias
[modificar | Modificar lo còdi]- ↑ Matthieu Mairesse et Jean-Michel Petit, service Risque chimique et protection individuelle, INRS, Paris.
- ↑ Eugène Péclet, Traité de la chaleur, considérée dans ses applications.
- ↑ Antoine Lavoisier.
- ↑ Simon Morelot.
- ↑ Dictionnaire des Arts et Manufactures. 1847.
- ↑ Arthur Jules Morin, Manuel pratique du chauffage et de la ventilation. 1870.
- ↑ Jean-Paul Labourdette, Dominique Auzias Roumanie 2011 Petit Futé sur books.google.be
- ↑ Convention collective nationale du négoce et de distribution de combustibles solides, liquides, gazeux, produits pétroliers du 20 décembre 1985. Étendue par arrêté du 23 juillet 1990 JORF 8 août 1990. sur cnccorg.com
- ↑ PDF Biocarburants, sur le site du ministère de l'écologie, p. 1, note 1, consulté le 3 janvier 2015.
- ↑ Petit lexique des énergies renouvelables, sur le site de La Recherche, consulté le 2 janvier 2015.
- ↑ Norme NF444, sur le site de la marque NF, consulté le 3 janvier 2015.
- ↑ Biocombustibles, sur le site greenfacts.org, consulté le 3 janvier 2015.
- ↑ Biomasse, sur le site energie2020.fr, consulté le 6 janvier 2015.
- ↑ PDF Bilan environnemental du chauffage domestique au bois, ADEME, décembre 2005, page 8.
- ↑ per l'Euròpa, donadas Eurostatretenues pel (fr) projècte de directiva europèa relativa a l’eficacitat energetica e abrogant las directivas 2004/8/CE e 2006/32/CE, savent que los Estats membres pòdon aplicar « de factors de conversion diferents a condicion de poder los justificar »
- ↑ Cada Estats membres pòt en Euròpa aplicar d'autres valors (de justificar) segon lo tipe de fusta majoritàriament utilizada sus son territòri
- ↑ S'applica qunad los estalvis d'energia son calculats en tèrmes d'energia primària segon un apròche ascendent fondat sus la consomacion d'energia finala.
Vejatz tanben
[modificar | Modificar lo còdi]Articles connèxes
[modificar | Modificar lo còdi]- Carburant
- Comburant
- energie
- Biocombustible