Biocarburants

En conformité avec les normes internationales

Pour assurer la qualité des biocarburants, il existe de nombreuses normes qui recommandent l’utilisation des méthodes d'essai et des valeurs limites fixées pour les impuretés. Non seulement les appareils Metrohm sont appropriés pour réaliser les méthodes d'essai et vérifier les limites, mais ils sont aussi à l'avant-garde dans la mise en place des normes avec les organismes de normalisation (SDO développement) partout dans le monde.


Nos instruments et nos méthodes sont conformes aux normes internationales en matière de biocarburants.

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Les perspectives ambitieuses des biocarburants

L'administration internationale de l'énergie (AIE ) voit les biocarburants de deuxième génération comme l'une des technologies clés pour réduire les émissions de CO2 . En 2030, la plupart des biocarburants seront compétitifs . Au lieu de la sécurité alimentaire et la biodiversité en danger , les exigences en matière de biocarburants comptent de plus en plus sur les microbes qui fermentent la biomasse tel que les graminées, les algues, les coquilles, ou les déchets.

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L'indice d'iode dans le biodiesel

L' indice d'iode est une mesure du nombre de doubles liaisons dans un échantillon. Il représente la quantité d'iode (en g/100 g d'échantillon) qui peut être ajoutée à l'échantillon dans des conditions données.


Titrage potentiométrique selon la norme EN 14111

La norme européenne EN 14111 décrit la détermination de l'indice d'iode dans les acides gras ou dans les biodiesels. Un échantillon aliquote est dissous dans un mélange d'acide acétique glacial et de cyclohexane et on le traite avec un réactif de Wijs. Après un temps défini, de l'iodure de potassium et de l'eau sont ajoutés. L'iode libéré est titré avec une solution de thiosulfate de sodium. L’EN 14111 et permet à la fois une détermination optique(avec une solution d'amidon comme indicateur) et une détermination potentiométrique du point final.

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La teneur en eau en utilisant le titrage Karl Fischer

Les biocarburants sont plus sensibles à la contamination de l'eau que les autres combustibles fossiles. L'eau hydrolyse les liaisons des esters méthyliques d'acide gras (EMAG) et conduit à la formation d'acides gras. Consommant une quantité de NaOH supplémentaire, ces acides forment alors des savons, ce qui rend l'élimination ultérieure de glycerol plus difficile. Le biodiesel avec une forte teneur en eau a une stabilité à l'oxydation nettement inférieure. Plus elle est faible, plus la probabilité que les produits d'oxydation se forment pendant le stockage est grande. Ceux-ci peuvent endommager le moteur, en particulier le système d'injection de carburant.


L'eau dans le biodiesel selon la norme 12937

La norme EN 14214 limite la teneur en eau dans le biodiesel à 500 mg/kg. La méthode d'essai EN ISO 12937 est spécifié dans la norme EN 14214 et décrit le titrage coulométrique Karl Fischer .

Les biodiesel additifs nécessitent l'utilisation d'un four

Certains carburants biodiesel contiennent des additifs qui pourraient participer à des réactions secondaires directes lors de la titration coulométrique Karl Fischer. Dans de tels cas, nous recommandons que l'échantillon de biodiesel ne soit pas injecté directement dans la solution de réaction. Au lieu de cela, l'eau contenue dans le biodiesel doit être extraite via un four Karl Fischer.

Présence d'au dans le bioéthanol selon la norme EN 15489 , la norme ASTM E 1064 , E ou 203

Pour une teneur en eau > 2 % , la méthode d'essai recommandée est le titrage volumétrique selon l'ASTM E 203. Pour les petites teneurs en eau, nous proposons des méthodes qui sont conformes à la norme EN 15489 et ASTM E 1064.

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Stabilité à l'oxydation

Paramètres cruciaux

En contact avec l'air, le pétrole subit des modifications pouvant entraîner la réaction de produits oxydants causant des problèmes dans les moteurs à combustion. Les polymères, en particulier les composés peu solubles, conduisent à des blocages et des dépôts dans des systèmes d'injection de carburant. Le comportement face au vieillissement, à savoir la stabilité à l'oxydation, est donc une propriété très importante des huiles végétales et des biocarburants.

Méthode Rancimat

De l'air est passé à travers l'échantillon à une température élevée pour provoquer un vieillissement artificiel. Au cours de ce processus, les molécules à longue chaîne organiques sont oxydés par l'oxygène, de sorte à ce que les substances organiques très volatiles se forment en plus des composés insolubles. Ces substances organiques sont chassées par le flux d' air, absorbées dans l'eau, et détectées par mesure la conductivité. Le temps de formation de ces produits de décomposition est appelé temps d'induction ou indice de stabilité de l'huile (OSI) et caractérise la résistance de l'échantillon à travers le processus de vieillissement oxydatif, à savoir, la stabilité à l'oxydation.

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La chromatographie ionique pour l'analyse des biocarburants

Le glycérol dans le biodiesel selon la norme ASTM D 7591

La production de biodiesel à partir d' huiles végétales et de graisses animales conduit à la formation de glycerol libre et lié en tant que sous-produits. Une trans estérification incomplète ou la séparation du glycérol entraîne la contamination du glycérol dans le biodiesel, ce qui accélère le vieillissement du combustible et conduit à des dépôts dans le moteur et bloque les filtres. Pour assurer au moteur un fonctionnent correct, la norme US ASTM D 6751 et EN 14214 limite la teneur maximale totale de glycérol (libre et lié) respectivement à 0,24 et 0,25 % (v/v). Le glycérol libre et lié est déterminé par chromatographie ionique et par la détection ampérométrique pulsée, conformément à la norme ASTM D 7591.

IC - Une méthode polyvalente dans l'analyse biocarburants

Avec ses différents mécanismes de séparation, les types de détection, ainsi que l'automatisation et la préparation possible des échantillons, l’IC est très polyvalente. Elle permet également la détermination d'hydrates de carbone, des acides organiques, du chlorure et du sulfate, des métaux alcalins et des métaux alcalino-terreux ainsi que les antioxydants.

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Cuivre présent dans l'éthanol des carburants

La catalyse de cuivre dans l'oxydation des hydrocarbures

L'éthanol est utilisé de plus en plus dans l'essence comme composant de mélange. Les contaminants peuvent causer des problèmes dans le moteur. Par exemple, des traces de cuivre peuvent catalyser l'oxydation des hydrocarbures. En conséquence, les composés peuvent former des polymères qui peuvent conduire à des dépôts et des blocages dans le circuit de carburant. Les spécifications FR 15376 et ASTM D 4806 décrivent les exigences minimales pour l'éthanol mélangé avec de l'essence et autorisant une teneur en cuivre de 100 μg/L. En revanche, la norme ASTM D 5798 limite la concentration en cuivre dans un mélange éthanol - essence E75 - E85 à 70 μg/L.

En utilisant la voltampérométrie, le cuivre peut être mesuré sans aucune préparation de l'échantillon dans des mélanges d'éthanol pur ou d’éthanol - essence ( E85 , 85% d'éthanol et 15% d'essence ) dans la gamme comprise entre 2 et 500 μg/ kg.

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Autres applications et produits

Acides organiques dans les biocarburants

L'éthanol cellulosique est un des biocarburants de deuxième génération et est produit à partir de déchets contenant de la lignocellulose. Pour une fermentation efficace, le profil de concentration des acides organiques de faibles masse moléculaire doit être surveillée. La chromatographie ionique est à la pointe de cette surveillance

Les applications

Valeur du pH et de la conductivité électrique

La valeur du pH et de la conductivité électrique sont des paramètres et des spécifications du mélange éthanol -carburant dénaturé. La mesure de ces paramètres électrochimiques est simple et permet des conclusions sur la présence d'ions corrosifs. La mesure de la valeur du pH est conforme à la norme EN 15490 et ASTM D 6423. La mesure de conductivité est quant à elle conforme à la norme DIN 51627-4 .

Cellule de mesure de conductivité en acier inoxydable EtOH-Trode

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Témoignage: PTT Chemical Laboratory Service Center

"Nous utilisons un total de 9 systèmes Metrohm afin de déterminer des paramètres tels que la teneur en eau, l’indice d'acidité , et bien plus encore. Nous avons utilisé les appareils Metrohm pendant 20 ans. Les résultats sont de très bonne qualité en termes de fiabilité et de précision. En outre, Metrohm nous soutient avec un excellent service après-vente."

PTT laboratoire Chemical Service Center analyse plus de 200 000 biodiesel et échantillons chimiques par an .