« L'ALCOOL MOTEUR ? »
Les récents événements du Midi ont attiré l'attention sur la question de l alcool moteur .et les paroles prononcées par des techniciens éminents, et en particulier par, M. le marquis de Dion, ont fait renaître au cœur d'une, multitude de braves gens l'espoir de sauver le Midi de la détresse par l'automobile à alcool.
La Chambre a aussitôt nommé, sur la proposition de M. le député Guillemet, une Commission parlementaire pour étudier., les réformes qui doivent permettre, l'emploi de l'alcool dans l'industrie.
A priori, l'insuccès relatif de l'alcool pour les applications industrielles en France semble tenir plutôt à des causes d'ordre économique ou même fiscal qu'à des raisons d'ordre technique, puisque nous avons l'exemple de l'Allemagne où la consommation industrielle des alcools, dénaturés atteint plus de douze cent mille hectolitres par an sur une production totale de quatre millions d'hectolitres, tandis que chez nous l'industrie emploie seulement quatre cent mille hectolitres sur une production totale de deux millions et demi d'hectolitres.
Cependant il y a lieu de remarquer que l'alcool dénaturé utilisé en Allemagne pour les machines motrices est surtout brûlé par des moteurs fixes. Or la question soulevée dans la presse quotidienne, et au sein même du .Parlement français, à pour objectif principal l'utilisation de de'l'alcool dans nos moteurs d'automobiles. On sait que. l'idée n'est point nouvelle, et des expériences sérieuses ont été entreprises depuis une dizaine d'années en vue d'assurer l'éviction par l'alcool national de l'essence qui nous vient de l'étranger. N'accusons point ces essais de produire avec lenteur des résultats impatiemment attendus, puisque tout le monde a maintenant, circulé par le moyen des autobus à alcool carburé ; mais accordons au. profane le droit d'être surpris par. la limitation de l'emploi de l'alcool à ce groupe très spécial de voitures urbaines. Dans le monde automobile, chacun est pour ou contre l'alcool, mais il faut avouer que, jusqu'ici, les « pour » sont plutôt les théoriciens, les froids raisonneurs qui frappent souvent dans le vide, tandis que les praticiens et les constructeurs se sont bien gardés de conduire à l'alcool et de construire des moteurs à alcool.
Certains ont parlé avec cette éternelle sagesse qui s'appelle le bon sens, et ils ont dit : mon Dieu ! nous ne demandons pas mieux que nous servir de l'alcool, mais à condition que cela ne nous coûte pas plus cher que l'essence et ne nous donne pas plus d'ennuis. Aussitôt les protectionnistes à outrance, ces gens terribles qui taxent tout, ont répondu :
« Mais la solution est très simple, nous allons grever l'essence de droits formidables, vous aurez ainsi avantage à la remplacer par l'alcool ! » Ce qui leur fit attirer cette réponse aussi judicieuse que pittoresque de notre rédacteur en chef M. Baudry de Saunier : « Ce n'est pas en élevant lès droits sur l'avoine qu'on fera manger des briques aux chevaux. »
Il est toujours désastreux d'obliger par des tarifs douaniers une industrie à employer une matière première qui ne lui convient pas à la place du véritable produit dont elle a besoin. Un tel système amène fatalement la ruine de cette industrie. Aussi, nous ne consommerons l'alcool que s'il ne se montre pas sensiblement inférieur à la vieille essence. Nous en venons donc à l'examen technique de l'alcool comme carburant.
- Que vaut cette source d'énergie ?
- Comment pouvons-nous l'utiliser ?
- Quelles mesures la Commission parlementaire devra-t-elle examiner et proposer pour favoriser l'avènement de Sa Majesté l'Alcool ?
Autant de questions auxquelles nous allons essayer de répondre.
I. Ce que vaut l'alcool comme source d'énergie.
Deux choses sont à considérer lorsqu'on veut juger un carburant :
- Son pouvoir calorifique : quantité de chaleur latente contenue dans ce carburant (exprimée par le nombre de calories).
- Son rendement : fraction du pouvoir calorique transformée en énergie utile.
Le pouvoir calorifique, ou quantité d'énergie latente contenue dans un kilogramme de carburant, est exprimé par un nombre de calories bien connu, sur lequel la discussion ne peut avoir prise. Le chiffre de 11 000 calories caractérise à très peu près le carburant essence, le chiffre de 5 900 calories s'appliquera à l'alcool dénaturé à 90° de la Régie.
La disproportion paraît être énorme entre la valeur des deux carburants, mais rappelons que le pouvoir calorifique n'est pas le seul facteur à considérer. A quoi peut nous servir qu'un carburant soit riche en calories s'il en est avare, s'il les garde au lieu de nous les céder sous forme d'énergie utile ? Or l'essence est avare en effet, puisque dans nos moteurs actuels, dont nous sommes si fiers, la bonne essence ne rend que 20 p. 100 de l'énergie qu'elle contient.
L'alcool nous sert plus généreusement, car on a constaté des rendements normaux de 28, 30 et même 38 p. 100 pour l'alcool dénaturé (expérience de M. G. Chauveau — le 38 p. 100 a été obtenu avec un moteur Brouhot). Il faut soigneusement faire remarquer que ces rendements, très supérieurs à ceux de l'essence, n'ont pas été obtenus en versant simplement de l'alcool dans les réservoirs de voitures à essence. Si l'on se borne à cette opération que nous n'hésiterons pas à qualifier de naïve, la comparaison n'est plus possible, car le carburant alcool demande un moteur spécial, absolument comme le carburant essence ou tout autre carburant. Et pour mettre en balance les valeurs thermiques de l'essence et de l'alcool, il nous semble équitable de prendre les résultats obtenus avec l'essence dans un bon moteur à essence et avec l'alcool dans un bon moteur à alcool.
En évaluant ainsi numériquement la valeur thermique des deux combustibles ennemis, opération qui consiste à multiplier le pouvoir calorifique par le rendement, nous obtenons avec les chiffres normaux les plus favorables à chacun de ces carburants :
l l 000 X 20 = 220 000 pour l'essence.
5 900 X 38 = 224 000 pour l'alcool de Régie (90°).
c'est-à-dire deux chiffres sensiblement équivalents.
Ceci nous amène à dire qu'à poids égal, l'essence et l'alcool de Régie fournissent le même travail mécanique.
Dans les tableaux de consommation comparée établis par M. G. Chauveau, nous constatons, pour un moteur à essence, une consommation normale de o l. 486, soit 338,2 grammes par cheval-heure, et pour un moteur à alcool une consommation de o l. 340, soit 340 grammes. Ceci justifie bien la conclusion à laquelle nous a précédemment conduit un raisonnement élémentaire et théorique, à savoir : l'équivalence mécanique de poids sensiblement égaux d'essence et d'alcool de Régie.
Nous donnerons les raisons par lesquelles on explique le bon rendement de l'alcool, rendement qui vient heureusement compenser sa faible teneur en calories ; mais nous commencerons par déduire de ces premiers faits quelques brutales conclusions d'ordre économique :
II. Le prix de l'alcool.
Combien coûte le kilogramme d'essence ? o fr. 50 lorsque l'essence est à o fr. 35 le litre.
Combien coûte le kilogramme d'alcool ? o fr. 50 lorsque l'alcool est à o fr. 42 le litre.
Comme le rendement de 38 p. 100 sur lequel nous avons fondé le calcul relatif à l'alcool n'a été obtenu que dans un seul système de moteurs, nous devons considérer que l'alcool se trouve un peu avantagé dans notre résultat final. Cependant, il faut bien admettre que, grâce aux recherches qui sont aujourd'hui entreprises en vue de l'utilisation de l'alcool, des progrès se manifesteront certainement, et nous pourrons très rapidement considérer le meilleur rendement actuel comme un rendement normal.
Somme toute, il n'est pas excessif de prétendre que si le litre d'alcool revenait au même prix que le litre d'essence, le cheval-heure coûterait moins cher avec l'alcool qu'avec l'essence. Or l'alcool dénaturé est d'un prix variable, et jusqu'ici ce prix fut d'au moins o fr. 05 par litre supérieur à celui de l'essence (o fr. 35 pour l'essence et o fr. 40 à o fr. 50 pour l'alcool).
Une très grosse erreur que nous avons déjà signalée : la comparaison de l'alcool à l'essence dans un même moteur destiné à l'essence, a donné lieu à des conclusions évidemment plus en faveur de l'essence. Et cela fit dire que pour substituer l'alcool à l'essence il fallait ramener le prix du litre d'alcool à o fr. 25.
En définitive, nous nous trouvons en présence d'un premier obstacle, beaucoup moins grand il est vrai qu'on ne nous l'avait d'abord présenté : le prix de l'alcool. Cet obstacle n'est qu'une affaire d'un sou par litre, nous verrons qu'il est possible d'obtenir ce sou sans toucher à l'indispensable bénéfice des producteurs d'alcool.
Mais une objection se dresse dès qu'on parle de l'utilisation de l'alcool ; on nous oppose la loi de l'offre et de la demande : le prix de l'alcool ne va-t-il pas monter si la consommation s'élève ? phénomène économique le plus élémentaire qui rend actuellement impopulaire la vieille essence.
Eh bien, il n'est pas plus impossible de soustraire un produit à cette fameuse loi économique, pour empêcher sa hausse, que pour la provoquer.
Nous avons justement pour nous l'exemple de la consommation de l'alcool en Allemagne : grâce à une organisation habile de la production de l'alcool, et à une législation bien comprise, le litre d'alcool est vendu dans toute l'Allemagne au prix de 25 pfennigs, soit o fr. 325.
Une loi dite du « contingent » et qui date de 1887 limite la production de chaque usine à une fraction déterminée de la consommation et tout ce qui dépasse cette limite est taxé d'un droit supplémentaire. Les lois de 1895 de 1902 établissant la taxe « de distillation » ont créé un nouvel impôt sur la production, et cet impôt sert exclusivement à fournir des primes aux alcools employés dans l'industrie.
Il est à remarquer que les vendeurs d'alcool dénaturé ne payent point patente en Allemagne, et que les tarifs de transport par chemin de fer sont très réduits.
Mais la véritable cause de la fixité du prix de l'alcool chez nos voisins d'outre-Rhin est l'existence de cette association puissante qu'on appelle la « Centrale » de Berlin, ou association coopérative des producteurs d'alcool. Et c'est grâce à l'intelligente action de ce vaste syndicat que les applications industrielles de l'alcool ont pris un immense essor en Allemagne où il est annuellement consommé 3 fois plus d'alcool dénaturé que chez nous par l'éclairage, le chauffage, la chimie et la production de force motrice.
Bornons-nous à constater ces faits ; nous examinerons plus tard l'opportunité d'appliquer ou non chez nous un système semblable. Le fait que nous voulons retenir, est la possibilité de maintenir fixe et raisonnable le prix de l'alcool, malgré la faveur qu'il peut obtenir un jour dans notre pays.
Ces rapides considérations économiques montrent que les difficultés de cet ordre ne sont point insurmontables ; et elles nous amènent à conclure simplement ceci : c'est que la première condition à réaliser pour avoir le droit de nous. imposer l'alcool moteur, est de nous le faire obtenir à un prix (par litre) au plus égal au prix de l'essence, et de créer une législation capable de maintenir la fixité de ce prix. Tel est le but à atteindre. Nous indiquerons ultérieurement nos moyens, et nous aurons l'honneur de les soumettre à nos lecteurs. Mais nous voulons d'abord nous placer à un point de vue différent, et qui nous importe particulièrement : est-il possible d'utiliser sans inconvénients, sans danger pour la conservation du moteur et des organes de la voiture, sans ennuis pour le chauffeur, l'alcool dénaturé de la Régie ?
III. Les défauts de l'alcool dénaturé de la Régie.
Nous avons exprimé notre ferme espoir dans la diminution du prix de l'alcool d'environ cinq centimes par litre, si certaines modifications sont apportées à la législation de l'alcool. Supposons que ce résultat soit un fait acquis, ne trouverons-nous pas d'autres obstacles dans l'utilisation de l'alcool dénaturé tel qu'on le trouve dans le commerce ? Écoutons le plus compétent des praticiens de l'automobile, l'auteur de Sa Majesté l'Alcool : « On a dit aux chauffeurs : videz votre essence, remplacez-la par de l'alcool. Ouvrez un peu plus le gicleur, ouvrez un peu plus la prise d'air. Et en route ! »
« En route ! Venez donc tourner la manivelle vous-même ! Le moteur ne part pas, ou part quand il veut ... Les soupapes jaunissent ou ne jaunissent pas, au hasard de la mauvaise ou de la bonne carburation... Alors le chauffeur, qui n'a que des horions à gagner dans cette bataille du progrès, et qui paie ses expérir nces de sa monnaie et de son temps, revient à ses mauvaises premières amours, à l'essence (Sa Majesté l'Alcool, chap. VI. — L. Baudry de Saunier) ».
Ces paroles sont la condamnation, non point de l'alcool moteur, mais de l'usage de l'alcool dénaturé dans les moteurs à essence. Jusqu'ici on s'est en effet borné à dire aux chauffeurs : remplacez l'essence par l'alcool, tandis qu'il aurait fallu ajouter : remplacez le moteur à essence par le moteur à alcool. Mais alors, pourquoi les constructeurs ne nous ont-ils pas encore donné ce moteur à alcool impatiemment attendu ?
Nous avons exprimé déjà la raison principale, c'est avant tout une question de prix de l'alcool ; mais il y a d'autres raisons d'ordre technique et sur lesquelles nous devons insister, puisque l'accord n'est encore point fait sur ces points délicats.
L'alcool, moins volatil que l'essence, ne peut pas émettre à la température ordinaire des vapeurs en quantité suffisante pour que le départ du moteur soit facile. Il faut donc partir à l'essence ou adjoindre un réchauffeur qui serait allumé avant le départ. De là résulte une certaine complication, mais les solutions pratiques qui sont susceptibles de résoudre ce problème seront certainement très nombreuses du jour où la marche par l'alcool sera la moins onéreuse.
L'objection suivante est plus grave :
« en employant l'alcool, non pas durant les quelques heures d'une expérience de laboratoire, ou les quelques jours d'un concours, on s'aperçoit qu'il finit par attaquer les soupapes et les parois des réservoirs, qu'il colle les segments du piston, bref qu'il détériore les surfaces métalliques qui restent à son contact. » Ce grave reproche est-il justifié ?
Les chimistes ont montré que l'alcool pur ne pouvait attaquer aucun des métaux entrant dans la construction d'une voiture automobile, sauf l'aluminium. Cependant il est incontestable que l'alcool pur liquide, ou bien sa vapeur surchauffée, produisent un excellent dégraissage des surfaces métalliques qui rend ces surfaces facilement attaquables par les corps étrangers qu'elles peuvent rencontrer. Or des substances autres que l'alcool éthylique sont toujours introduites dans le moteur en même temps que cet alcool, inoffensif par lui-même.
On sait en effet que l'alcool dénaturé de la Régie se compose de 100 parties d'alcool; éthylique et de 10 parties d'un dénaturant connu sous le nom de méthylène et dont la composition est la suivante :
- Acétone 25 p. 100;
- impuretés pyrogénées 2,5 p. 100 (au moins);
- alcool méthylique hydraté 72,5 p. 100 (au plus);
- on ajoute en plus un demi-litre de benzine, type Régie.
Cette benzine est très impure, elle contient du phénol, du sulfure de carbone, des xylènes et d'autres hydrocarbures du goudron de houille.
Tous ces produits inspirent évidemment peu de confiance, et si aucun d'eux ne manifeste une affinité remarquable pour les métaux ordinairement employés dans la construction des voitures, il n'est pas prouvé qu'ils ne soient pas nuisibles par une action lente, mais très prolongée.
Il faut surtout considérer l'éventualité des réactions entre les métaux et les gaz aux endroits les plus surchauffés, c'est-à-dire là où les conditions sont favorables à ces combinaisons nuisibles. L'analyse des gaz d'échappement a justement révélé l'existence d'un corps qui attaque les métaux : l'acide acétique. M. G .Chauveau, qui a soigneusement étudié la question, nous donne les proportions et les circonstances de production de cet acide : on ne le trouve point tant que la combustion se fait vers 300°, il naît lorsque la température atteint 350°, puis il est abondant, jusqu'à 15 p. 100 de la masse totale, à 450° ; on n'en trouve que des traces à 600°, il n'existe plus à 800°. La proportion d'acide acétique n'est au maximum que de 10 p. 100 avec l'alcool éthylique pur, le maximum de 15 p. 100 s'appliquant à l'alcool dénaturé de la Régie (90°). L'acide acétique est dû à une combustion incomplète de l'alcool à la température relativement basse de 400°, et il est curieux de constater que les parois métalliques surchauffées favorisent la production de cet acide (on appelle cette influence l'action catalytique) et plus les parois vieillissent à cet usage, plus elles deviennent favorables à la production de l'acide acétique. Ce sont les parois des cylindres et du tube d'échappement qui font les frais de cet intéressant phénomène !
L'analyse des gaz provenant de la combustion de l'alcool dénaturé nous montre l'existence de toute une série de réactions chimiques plus ou moins inquiétantes, et c'est naturellement aux basses températures que ces combinaisons secondaires prennent place à côté de la réaction principale. Parmi les acides, aldéhydes et éthers qui sont les résultats de ces actions parasites, on doit avoir quelque crainte pour l'aldéhyde formique (3 à 4 p. 100 jusqu'à 400°) et le trioxyméthylène (1 à 1,5 p. 100 à 600°).
Si les métaux sont quelque peu modifiés par le long contact avec ces substances auquel on les a soumis dans les laboratoires, en particulier si l'action catalytique prolongée modifie l'état moléculaire des parois, il y a lieu de se demander jusqu'à quel point ces changements dans l'état du métal peuvent détériorer un moteur. C'est à ceux qui ont étudié et découvert les actions chimiques de l'alcool dénaturé sur les métaux, que nous laisserons la parole sur ce point :
« L'acide acétique ne semble pas avoir de propriétés corrosives sur le métal», dit M. G. Chauveau.
« En abaissant la proportion de dénaturant, de façon à obtenir un meilleur rendement en calories, on diminuera en même temps la teneur des produits dangereux pour le bon fonctionnement des moteurs » (Boulanger).
Il faut entendre par produits dangereux, les impuretés entraînées par le dénaturant ou contenues dans certains alcools. Le méthylène de la Régie est quelquefois acide, il contient souvent de l'éther; la benzine est souillée de produits sulfurés: autant de matières susceptibles de détériorer nos moteurs. Les vins malades donnent un alcool contenant de l'azote ammoniacal provenant des transformations bactériologiques, les vins piqués, par exemple, sont acides. (On neutralise facilement l'acide avec du carbonate de chaux.)
Si les actions que peut avoir l'alcool dénaturé sur les métaux employés dans nos moteurs sont pratiquement de faible importance, elles n'en sont pas moins inquiétantes avec l'alcool actuel, parce que nous ne voulons pas changer de moteur tous les six mois. Cette étude, sans doute ingrate, des actions chimiques de l'alcool dénaturé, nous montre bien qu 'il y a là un obstacle d'ordre technique à l' utilisation de l'alcool dénaturé de Régie, souillé de trop d'impuretés. Il nous faut moins de méthylène, moins d'hydrocarbures douteux, et aucun acide, éther ou sulfure capable de ronger le métal des soupapes.
La présence de ces corps plus ou moins oxydants n'a, du reste, rien d'avantageux au point de vue du rendement thermique du moteur. « Outre que l'alcool méthylique diminue le pouvoir calorifique de l'alcool, dit M. Sorel, il présente, au point de vue des moteurs, le grave inconvénient de se transformer aisément en aldéhyde formique, ou en son isomère le trioxyméthylène, dès que les conditions de la combustion parfaite ne sont pas réalisées. » Si encore cet alcool méthylique entrait seul dans le dénaturant ! mais nous avons vu qu'il y avait toute une kyrielle de réactions parasites, surtout aux basses températures (300 à 400°, mise en marche) ; elles sont presque toutes nuisibles au rendement.
(A suivre.)
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