Les constructeurs automobiles proposent de plus en plus de moteurs turbo économes. Une seule ombre au tableau : ils réclament de l’essence à haut indice d’octane que l’industrie a de plus en plus de mal à fournir et qui se vend de plus en plus cher par rapport au carburant normal. Le problème est lié au déclin de la qualité des sources de pétrole – et en particulier du pétrole de schiste – qui fournissent une matière première de plus en plus pauvre en octane.
Pour qu’un moteur tourne efficacement, le mélange air-essence doit s’enflammer à un moment précis du mouvement des pistons. Si l’allumage a lieu trop tôt, le mouvement devient saccadé et une partie de l’énergie se perd, ce que l’on appelle le cliquetis (ou cognement) du moteur. L’essence à haut indice d’octane est moins sujette au phénomène, ce qui la rend très utile pour les moteurs turbo, qui sont moins gourmands, mais qui réclament un allumage encore plus précis.
L’enjeu est de taille. Aux États-Unis, en 2017, 33 % des voitures vendues étaient dotées de moteurs à turbocompression. Ce pourcentage pourrait atteindre 55 % dès 2024. Mais l’industrie pétrolière sera-t-elle capable de fournir tout le carburant voulu? Ce n’est pas gagné d’avance. En 1988, l’essence à haut indice d’octane représentait 31 % de la production. Ce pourcentage n’est plus que de 27 % environ et ne semble pas destiné à remonter en dépit d’énormes efforts de la part des raffineurs.
C’est qu’à l’ère du pétrole « extrême », la qualité du brut est à la baisse. Le pétrole de schiste, qui constitue aujourd’hui une part importante de la production américaine, est particulièrement médiocre à cet égard. Traditionnellement, les raffineurs ont augmenté l’indice d’octane par diverses pratiques, qui ont toutes fini par rencontrer des difficultés :
- De 1920 à 1980, on a ajouté du plomb à l’essence. C’était une solution efficace et bon marché, mais le plomb a dû être retiré en raison de son effet neurotoxique devenu un grave enjeu de santé publique.
- Durant les années 1980, on a augmenté l’offre d’essence à haut indice d’octane en augmentant la capacité de raffinage, mais cela s’est vite heurté à des limites pratiques.
- De 1990 à 2005 environ, l’industrie a utilisé un additif, le MTBE (méthyl tert-butyl éther), mais ce produit peu biodégradable s’accumulait dans la nappe phréatique et a dû être interdit.
- De 2005 à 2012, on a beaucoup misé sur l’éthanol, mais cet additif a vite rencontré des limites parce que sa production à partir du maïs fait gonfler le prix des aliments, qu’il est peu énergétique et qu’à forte dose, il peut endommager les moteurs.
Depuis 2012, on manque de solutions pour augmenter l’indice d’octane, d’autant plus qu’on part de toujours plus loin avec un brut dont la qualité décline. Deux avenues sont possibles, mais comportent des inconvénients :
- L’une serait de convertir le naphta (un sous-produit du raffinage) en additif pour le pétrole. Mais les coûts sont importants et le pétrole de schiste léger rend un naphta de moins bonne qualité, qui se prête moins bien au procédé.
- L’autre est un procédé appelé l’alkylation, qui combine de l’acide sulfurique et fluorhydrique à de l’isobutane et à du butylène à la raffinerie pour produire un puissant additif. Mais il repose sur de coûteuses installations et la manipulation des acides nécessaires exige des permis difficiles à obtenir.
On ne sait pas en faveur de quel procédé les raffineurs vont finalement trancher. Il se peut aussi que la plus grande diffusion des voitures électriques rende le problème caduc en réduisant la demande pour l’essence. En attendant, c’est un indice de plus que la déplétion pétrolière se traduit par des problèmes de qualité, en plus des enjeux de quantité déjà bien connus.
Sources :
- Low Octane: The Surprising Reason Shale Oil Makes a Poor Fuel for High-Tech Cars and Trucks
- Gasoline fuel quality: The looming octane shortage
Énergie et environnement 