combustibles, gaz.

combustibles, gaz. 1 PRÉSENTATION combustibles, gaz, tout mélange gazeux utilisé comme carburant pour fournir de l'énergie à usage domestique ou industriel. Les combustibles gazeux sont constitués principalement d'hydrocarbures, c'est-à-dire de composés contenant uniquement du carbone et de l'hydrogène. Les propriétés des différents gaz dépendent du nombre et de l'agencement des atomes de carbone et d'hydrogène au sein de leurs molécules. La plupart des gaz sont composés, en plus des éléments combustibles, de quantités variables d'azote -- incombustible -- et d'eau. Les gaz combustibles sont inodores à l'état naturel ; ils sont donc additionnés de composés sulfurés -- parfois naturellement présents dans le gaz en très faible quantité. Ces composés possèdent une odeur caractéristique, qui permet de donner l'alarme en cas de fuite sur une conduite de distribution ou dans un appareil à gaz. Les appareils à gaz, utilisés pour fournir de la chaleur ou pour l'éclairage, sont constitués d'une buse de brûleur (conduit assurant l'écoulement du gaz avant sa combustion) et d'un dispositif permettant de mélanger de l'air au gaz avant qu'il n'atteigne la buse, comme par exemple dans le bec Bunsen inventé par le chimiste allemand Robert Bunsen. Les combustibles gazeux utilisés aujourd'hui sont le gaz de houille, obtenu par distillation destructive du charbon, le gaz pauvre, obtenu par un procédé utilisant de la vapeur d'eau, le gaz de haut-fourneau, récupéré lors de la production de la fonte, ainsi que le gaz naturel, de même origine que le pétrole, et les gaz de pétrole liquéfiés, obtenus lors de la distillation du pétrole. 2 GAZ DE HOUILLE Les gaz fabriqués autrefois à partir de la houille et du coke, comme le gaz d'éclairage et le gaz de cokerie, ont aujourd'hui perdu toute importance. Après le premier choc pétrolier en 1974, les procédés de gazéification de la houille ont fait l'objet d'un regain d'intérêt, ainsi que de nombreuses recherches nouvelles. Les plus importants procédés de gazéification de la houille visent, avant tout, à produire un gaz dit « de qualité gazoduc «, qui peut remplacer aisément le gaz naturel. Le gaz obtenu à partir de la houille doit satisfaire non seulement à un cahier des charges en matière de pompage et de chauffage, mais encore à des normes strictes pour les teneurs en monoxyde de carbone, en soufre, en gaz inertes et en eau. Afin de se conformer à ces normes, la plupart des procédés de gazéification de la houille sont suivis d'opérations de purification et de méthanisation du gaz. On utilise aujourd'hui différents procédés de gazéification à l'hydrogène, qui font réagir l'hydrogène directement avec la houille pour former du méthane ; ces procédés supplantent la méthode consistant à produire un gaz de synthèse, à partir d'hydrogène et de monoxyde de carbone, avant méthanisation. 3 GAZ PAUVRE ET GAZ DE HAUT-FOURNEAU Le gaz pauvre est une forme de gaz à l'eau, terme qui s'applique aux gaz obtenus par un procédé utilisant la vapeur d'eau. On le produit en brûlant un combustible de qualité inférieure (comme le lignite ou la houille grasse) dans un récipient clos appelé gazogène, au travers duquel on fait simultanément passer deux jets continus : un d'air et un de vapeur d'eau. Du fait de l'utilisation de l'air atmosphérique, le gaz obtenu contient à peu près 50 p. 100 d'azote incombustible. C'est donc un carburant au pouvoir calorifique limité, égal à 28 p. 100 environ de celui du gaz de cokerie. Le gaz de haut-fourneau, qui résulte de l'interaction du fondant, du minerai de fer et du coke dans les hauts-fourneaux servant à fabriquer la fonte, a un certain pouvoir calorifique dû à sa teneur en monoxyde de carbone, mais renferme environ 60 p. 100 d'azote. Les hauts-fourneaux en produisent d'énormes quantités. La majeure partie de ce gaz est consommée sur place pour chauffer l'air des tuyères et entraîner les compresseurs. La capacité calorifique du gaz de haut-fourneau est d'environ 16 p. 100 de celle du gaz de cokerie. 4 GAZ NATUREL Le gaz naturel est souvent présent en association avec le pétrole. Il fait surface en même temps que le pétrole lorsque l'on fore un puits. Ce gaz est appelé gaz de tête de forage. Cependant, il existe des puits ne donnant que du gaz naturel. Le gaz naturel est un mélange d'hydrocarbures saturés gazeux, composés organiques qui constituent des matières premières importantes pour l'industrie pétrochimique. Le constituant principal en est le méthane. Avant d'utiliser le gaz naturel comme combustible, on en extrait, en phase liquide, des hydrocarbures saturés lourds et d'autres composés indésirables ou inutiles (sulfure d'hydrogène, azote, dioxyde de carbone, etc.). Le gaz résiduel est dit gaz sec s'il ne contient pas d'hydrocarbures plus lourds que l'éthane. Il est dit humide s'il contient des quantités notables d'hydrocarbures plus lourds : propane, butane, pentane. Le gaz sec est distribué aux consommateurs domestiques et industriels qui l'utilisent comme combustible. Il est aussi utilisé dans l'industrie pour la fabrication des matières plastiques, de colorants, de produits pharmaceutiques, etc. 5 GAZ DE PÉTROLE LIQUÉFIÉ Plusieurs hydrocarbures parmi les plus légers, tels que propane, butane ou pentane, une fois liquéfiés, sont employés comme combustibles. Ces gaz proviennent du gaz naturel ou sont produits lors de la distillation du pétrole. Vendus en bouteilles séparément, ou en mélange, sous les noms « butane « et « propane «, ils servent à alimenter des appareils, tels que cuisinières et radiateurs, ou dans les localités non rattachées à un réseau de distribution de gaz. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.