La compatibilité des éléments de filtration des circuits de carburant avec des biodiesels.
Pour atteindre ses objectifs ambitieux en termes de réduction des émissions de gaz à effet de serre, la SNCF se lance, entre autres, dans une démarche de substitution du gazole ferroviaire par du biocarburant issu de la filière Colza, le B100. Dans le cadre de cette démarche, la vérification de la compatibilité du B100 avec le Matériel thermique existant représente une étape indispensable. Des différences de composition chimique entre les deux carburants, comme par exemple une teneur plus élevée en eau et en oxygène du B100, sont susceptibles de provoquer la corrosion des moteurs et circuits de carburant.
L’AEF a ainsi réalisé pour le compte de la Direction de l’Energie une étude sur les dégradations susceptibles de se produire sur les filtres et préfiltres équipant les moteurs Régiolis et AGC : les phénomènes de corrosion / vieillissement prématurés des constituants métalliques et des joints élastomères assurant l’étanchéité.
Un protocole d’essai reproduisant les conditions d’exploitation de ces filtres a été élaboré. Différentes caractéristiques des filtres et préfiltres immergée à 50°C dans le Gasoil Non Routier et dans le B100 pendant 42 jours ont ainsi été suivies :
- Dans le cas des éléments métalliques, la variation de masse ainsi que les modifications en termes de composition chimique et de morphologie, à l’aide d’un Microscope électronique à Balayage (MEB).
- Pour les élastomères, les variations de masse et de volume ainsi que de la dureté.
Figure 1 : Vue en coupe d’une filtre à carburant.
Figures 2 et 3 : Cylindre interne du filtre à l’état initial au microscope et après 504 heures dans le B100.
Cependant, concernant les éléments d’étanchéité, le B100 s’est avéré plus agressif que le gazole non routier, provoquant une augmentation sensible de leur volume et ainsi qu’une chute importante de leur dureté.
Figure 4 et 5 : Evolution du volume et de la dureté du joint fin du filtre.
Ces éléments ont ainsi démontré un risque non négligeable de fuites au niveau des joints élastomères des filtres lors de l’exploitation des équipements. Une étude complémentaire de compatibilité et de qualification d’élastomères plus résistants au B100 est actuellement en cours. Ces élastomères, si les résultats s’avèrent satisfaisants, seront alors soumis à un essai en condition réelle.
En ce qui concerne la réduction des émissions de polluants dans l’air, des essais devront être réalisés prochainement afin de comparer en ligne les émissions issues de la combustion de gazole non routier et celles issues de la combustion de biocarburants de type B100.
