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AUS 32

L'AUS 32 (en anglais : aqueous urea solution) est une solution aqueuse d'urée composée de 32,5 % d'urée et de 67,5 % d'eau déminéralisée. Elle est utilisée dans le processus de réduction catalytique sélective (SCR). C'est un fluide d'échappement diesel (FED) (en anglais Diesel exhaust fluid, DEF), aussi appelé AdBlue (marque déposée). L'AUS 32 est standardisée selon la norme ISO 22241. Les poids lourds construits à partir d' sont équipés d'un systÚme qui utilise l'AUS 32.

RĂ©servoirs de gazole et d'AdBlue.

Caractéristiques

L'AUS 32 est synthétisée à partir d'ammoniac et de dioxyde de carbone :

2NH3 + CO2 → CO(NH2)2 + H2O

L'AUS 32 permet de convertir 85 %[1] (voire 90 %[2]) des oxydes d'azote contenus dans les gaz d'Ă©chappement, en diazote et vapeur d'eau.

Cette solution incolore est biodĂ©gradable, non toxique, non explosive, ininflammable, et ne prĂ©sente pas de danger majeur ni pour l'environnement ni pour la santĂ©. Elle est instable et corrosive pour certains mĂ©taux et requiert des conditions de stockage et de transport spĂ©cifiques[1], tolĂ©rant mal les tempĂ©ratures extrĂȘmes. Elle n'est pas soumise Ă  la rĂ©glementation sur le transport de matiĂšres dangereuses. Son odeur est peu puissante (gĂ©nĂ©ralement considĂ©rĂ©e comme inexistante) Ă  l'Ă©tat stable, bien qu'une intense odeur d'ammoniaque puisse ĂȘtre remarquĂ©e en cas de dĂ©faillance du systĂšme SCR.

AdBlue est une marque déposée de l'Association allemande de l'industrie automobile (VDA)[3] - [4], qui assure le maintien des standards de qualité DIN 70070, complétée depuis par la norme ISO 22241[5].

Propriétés physico-chimiques

Chimie

Schéma de principe de la technologie RCS
Schéma de principe du mode de fonctionnement d'une technologie de dépollution :
- moteur Diesel ;
- oxydation des gaz d'Ă©chappement ;
- FAP qui retient presque toutes les particules ;
- injection de la solution uréique par l'unité de dosage dans le flux d'échappement et hydrolyse sous l'effet de la chaleur ;
- réduction sélective de l'oxyde et dioxyde d'azote NO et NO2 ; oxydation de l'ammoniac NH3.

Au cours du processus de combustion au sein du moteur Diesel, il est admis plus d'air que de gazole dans la chambre de combustion, afin d'éviter le rejet de carburant imbrûlé. Il se forme des oxydes d'azote, gaz à effet de serre et dangereux pour la santé.

Le premier élément constituant le procédé RCS consiste en une oxydation des gaz d'échappement par injection de dioxygÚne. AprÚs le filtre à particules (FAP), la solution uréique, contenue dans un réservoir dédié[8] des véhicules équipés de la technologie RCS, est injectée.

RĂ©actions chimiques

Étape 1 : oxydation des gaz d'Ă©chappement

Au contact du dioxygÚne de l'air, des composés des gaz d'échappement « bruts » s'oxydent (ils récupÚrent un atome d'oxygÚne) :

2NO + O2 → 2NO2
2CO + O2 → 2CO2

Des hydrocarbures (imbrûlés) sont brûlés :

4HC + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

Étape 2 : dĂ©composition et hydrolyse

L'urée et l'eau, qui sont injectés sous forme de brouillard, chauffent. Ces composés se séparent et se recombinent pour former de l'ammoniac NH3 et du dioxyde de carbone CO2.

Deux réactions interviennent :

  • l'eau s'Ă©vapore et l'urĂ©e se dĂ©compose en ammoniac et en acide isocyanique :
CO(NH2)2 â†’ NH3 + HNCO
  • ce dernier s’hydrolyse en dioxyde de carbone et en ammoniac :
HNCO + â€ŠH2O â†’ CO2 + NH3

Le bilan est :

CO(NH2)2 + H2O → 2NH3 + CO2

Étape 3 : rĂ©duction catalytique sĂ©lective

Au contact du systÚme catalytique RCS, l'ammoniac libéré réagit avec les oxydes d'azote, suivant plusieurs réactions possibles en fonction des molécules présentes dans les gaz d'échappement ; du diazote et de l'eau sont formés.

8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O
4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
2NH3 + NO + NO2 → 2N2 + 3H2O

Étape 4 : oxydation de l'ammoniac

L'ammoniac en excÚs est oxydé, du diazote et de l'eau sont formés.

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

Utilisation

Réservoir et unité AdBlue d'un camion.

Le faible dosage (solution uréique à 32,5 %) permet un transport, un stockage et une utilisation sans danger (mis à part le risque d'allergie par contact ou par inhalation[9]). C'est un composé stable dans le temps, facilement manipulable, contrairement à l'ammoniac pur, qui est un composant dangereux pour les personnes, les matériels, les animaux et l'environnement. C'est donc une solution techniquement trÚs avantageuse.

La faible consommation nécessaire pour la réaction permet des remplissages peu fréquents et minimise l'impact de ce réservoir en termes d'espace sur le chùssis (consommation par rapport au gazole de 3 à 8 % de solution uréique[10] - [4]). Ces systÚmes sont actuellement en usage aussi bien en Europe qu'au Japon et à Singapour. Presque tous les constructeurs européens de poids lourds (camions, autobus, bennes à ordures, etc.) proposent des véhicules équipés du systÚme SCR afin de satisfaire à la norme Euro 5 que ce systÚme permet d'atteindre. Cependant, ces systÚmes sont sensibles aux impuretés dans la solution uréique, ce qui nécessite de maintenir une haute qualité dans la préparation de la solution, qualité définie dans la norme ISO 22241 qui comporte quatre parties (exigences de qualité ; méthodes d'essai ; manipulation, transport et stockage ; interface de remplissage)[11].

L'utilisation de l'AUS 32 s'est développée avec la mise en application des normes d'émission Euro 4, Euro 5 et Euro 6 destinées à réduire les émissions d'oxydes d'azote (NOx) des poids lourds.

Les engins de travaux publics, les engins agricoles et les vĂ©hicules utilitaires et particuliers vont aussi ĂȘtre concernĂ©s dans les annĂ©es Ă  venir.

L'utilisation grandissante de la technologie SCR en Europe a imposĂ© la constitution de rĂ©seaux de distributions performants. L'AdBlue peut ĂȘtre achetĂ©e aussi bien en citerne auprĂšs des fabricants qu'aux pompes de station-service. Les principaux producteurs europĂ©ens sont Yara[1], Borealis (ex-GPN du groupe Total), BASF, Greenchem[9] - [1]Kruse, Dehon SA, Dureal et AMI.

Les véhicules particuliers sont désormais soumis aux réglementations européennes de limitation des émissions de dioxyde d'azote. Chaque véhicule répond à des spécificités propres pour le remplissage (ex. : taille et emplacement du réservoir, alerte, etc.).

Selon des spĂ©cialistes, il est dĂ©conseillĂ© de conserver de l'AUS 32 (AdBlue) dans le rĂ©servoir de son automobile pour plus d'un an. En effet, au bout de cette durĂ©e, les propriĂ©tĂ©s de l'AdBlue se dĂ©tĂ©riorent, empĂȘchant son bon fonctionnement. Par ailleurs, l'AdBlue s'Ă©vapore au-delĂ  de 40°, et gĂšle Ă  partir de -11°[12].

Inconvénients

Dans les camions de certains constructeurs, le systĂšme AUS 32 peut imposer une phase de recyclage pendant laquelle le moteur doit continuer de tourner au ralenti le temps que ce recyclage s'effectue. Si le conducteur arrĂȘte son moteur pendant cette phase, les Ă©lements du catalyseur RCS sont endommagĂ©s, et, selon les prĂ©conisations du constructeur, devront ĂȘtre remplacĂ©s pour satisfaire le prochain contrĂŽle technique. La durĂ©e de cette phase de recyclage au ralenti peut dĂ©passer 1 h 30 min.

Notes et références

  1. Virginie Lepetit, « L'Adblue fait son entrée en France », sur L'Usine Nouvelle, (consulté le ).
  2. (en) « AdBlue for Diesel Cars and Vans Â» [PDF], VDA (consultĂ© le 13 octobre 2018).
  3. Adblue, INPI (consulté le 12 octobre 2018).
  4. « Qu'est-ce qu'AdBlue ? Â», Total.
  5. (en) « ISO 22241-1:2006 Â».
  6. (en) « Safety Data Sheet : Air1 » [PDF], 27 juillet 2017 (consulté le 12 octobre 2018).
  7. (en) « AdBlue », VDA (consulté le 12 octobre 2018).
  8. Le réservoir d'AdBlue possÚde un bouchon bleu.
  9. « À quoi sert l’AdBlue ? – Qu’est-ce que l’AdBlue et Ă  quoi sert-il ? », sur greenchem-adblue.com, (consultĂ© le ).
  10. « AdBlue : De quelle quantitĂ© ai-je besoin ? Â», AdBlue4You.
  11. (en) « ISO 22241-1:2006 (en) — Diesel engines — NOx reduction agent AUS 32 — Part 1: Quality requirements Â».
  12. « Adblue : combien de temps peut-il rester dans le réservoir ? », sur Autoplus, (consulté le )

Annexes

Articles connexes

Liens externes

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