Combustible

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Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique générant de la chaleur : la combustion.
Un carburant est un combustible qui alimente un moteur à combustion interne.

Définitions

Dans le langage courant, le terme «combustible » est souvent réservé aux produits utilisés pour le chauffage (bois, charbon, produits pétroliers…). Dans les faits, ce qualificatif s’applique à tout composé susceptible de s’unir à un oxydant (presque toujours l’oxygène de l’air) et capable de se consumer.

Dans la première acceptation, « les combustibles sont des produits dont la combustion en présence d'air dans les brûleurs, foyers, fours ou chaudières fournit de l'énergie thermique. Celle-ci est utilisée dans le secteur domestique et commercial (chauffage, cuisine, parfois éclairage), dans l'industrie (apport de chaleur dans les réactions chimiques endothermiques, production de vapeur et d'électricité), ou encore dans l'agriculture (séchage des récoltes).

Les combustibles se distinguent des carburants qui sont destinés à la production d'énergie mécanique dans les moteurs. On notera que certains produits comme les gaz de pétrole liquéfiés (GPL), le fuel domestique (FOD) et le fioul lourd peuvent être utilisés à la fois comme combustibles et carburants. »

Les combustibles se répartissent en trois grandes catégories selon leur état physique habituel. On distingue ainsi:

• les combustibles solides (charbon, bois, paille...) ;
• les combustibles liquides (GPL, FOD, fioul lourd et produits assimilés), tous issus du pétrole brut et parfois, pour une très faible part, de la biomasse (dérivés d'huiles végétales);
• les gaz combustibles, le gaz naturel constituant, à lui seul, une source d'énergie primaire importante.

La seconde acceptation plus large englobe évidemment un plus grand nombre de substances, dont la vocation dans l'industrie, n'est pas forcément d'être brûlées pour produire de l'énergie. Dans ce cas l’appellation combustible renvoie aux propriétés chimiques, aux précautions de manipulation et de stockage.

Certains produits combustibles ont la propriété de s’enflammer vivement et de brûler avec production de flammes ; ils sont qualifiés de « produit inflammable ». Pour caractériser l’inflammabilité des liquides, on utilise la notion de point d’éclair. Le « point d'éclair » est la température minimale à laquelle, dans des conditions d’essais spécifiés, un produit émet suffisamment de gaz inflammables capables de s’enflammer momentanément en présence d’une source d’inflammation.

Par ailleurs, les gaz, vapeurs, brouillards de produits combustibles, mélangés à l’air, sont explosifs dans le domaine de concentration compris entre la limite inférieure d'explosivité (LIE) et la limite supérieure d’explosivité (LSE) (Voir Limite d'explosivité). En dessous de la LIE, le mélange est trop pauvre en combustible pour donner lieu au phénomène explosif. Au-dessus de la LSE, le mélange est trop riche en combustible et ne contient pas suffisamment d’oxygène.

La combustion est une réaction chimique d’oxydation d’un combustible par un comburant, qui nécessite une source d’énergie. Elle met en jeu trois éléments nécessaires:

• le combustible, la matière susceptible de brûler (solide: charbon…; liquide: essence, solvants…; gazeuse : propane, butane…), etc.
• le comburant, en se combinant avec un autre corps, permet la combustion (oxygène, peroxydes, chlorates…)
• l’énergie d’activation, l’énergie minimum nécessaire au démarrage de la réaction chimique de combustion. elle est apportée par une source de chaleur, une étincelle…

qui constituent le triangle du feu.

• L’absence d’un des trois éléments empêche le déclenchement de la combustion.
• La suppression d’un des trois éléments arrête le processus.
• Le feu s’éteint de lui-même, s’il n’y a pas assez de comburant, si le combustible manque ou si le foyer est refroidi.

Classification par état

Les combustibles peuvent être classé en combustibles solide, combustible liquide, combustible gazeux.

À chaque état correspond:

• certains type de stockage et de transport ainsi que les précautions incendie et sanitaires y afférant.
• un type d'appareil de chauffage (chaudière ou chauffe-eau, brûleur, corps de chauffe, etc.)
• des normes, législations et conventions de négoces particulières

Les opérations de stockage et la manipulation des gaz et liquides combustibles se préoccupent des mesures de prévention à appliquer contre les risques d'incendie et d'explosion. Les autres risques sont liés à la toxicité et à l’écotoxicité des produits.

Combustible solide

Article connexe : Combustible solide.

Combustible liquide

Article connexe : Combustible liquide.

Combustible gazeux

Article connexe : Gaz combustible.

Sources primaires

La plupart des matières d'origine organique sont des combustibles. Par exemple, le bois (20 000 kilojoules par kilo), le charbon, le pétrole (42 000 kilojoules par kilo pour l'essence) sont des combustibles.

On distingue:

• les combustibles fossiles
• les biocombustibles
• les combustibles nucléaire

Combustibles organiques

Article détaillé : Combustible organique.

Les combustibles organiques sont le bois, le gaz naturel, le pétrole et ses dérivés, etc.

Bois de chauffage

Article détaillé : Bois énergie.

Combustibles fossiles

Article détaillé : Combustible fossile.

Les combustibles fossiles (pétrole, charbon, gaz...), issus de matières organiques préhistoriques fossilisées. Leur combustion rejette dans l'atmosphère du dioxyde de carbone (CO₂) qui provient de la combinaison d'atomes de carbone issus du sous-sol et d'oxygène atmosphérique. Ces rejets de CO₂ participent à l'effet de serre et aux changements climatiques actuels.

Biocombustible

Article détaillé : biocombustible.

Les biocombustibles (biocarburants liquides, copeaux ou granulés de bois, céréales et autres aspects de la biomasse), issus de plantes vivantes. Leur combustion présente un bilan CO₂ beaucoup plus faible (pour autant qu'on replante ce qui a été coupé) puisqu'elle rejette le CO₂ atmosphérique qu'ils ont accumulé au cours de leur croissance par photosynthèse. C'est donc une énergie renouvelable, mais pas non-polluante.

Combustible nucléaire

Article détaillé : combustible nucléaire.

On parle aussi de combustible nucléaire pour désigner les matières utilisées pour produire de l'énergie par fission dans les centrales nucléaires, bien qu'il ne s'agisse pas d'une réaction de combustion.

Teneur énergétique

Teneur énergétique de quelques combustibles (pour utilisation finale) et table de conversion:

Produit énergétique	kJ (PCI)	kgep (PCI)	kWh (PCI)
1 kg de coke	28500	0,676	7,917
1 kg de charbon maigre	17200 — 30700	0,411 — 0,733	4,778 — 8,528
1 kg de briquettes de lignite	20000	0,478	5,556
1 kg de lignite noir	10500 — 21000	0,251 — 0,502	2,917 — 5,833
1 kg de lignite	5600 — 10500	0,134 — 0,251	1,556 — 2,917
1 kg de schiste bitumineux	8000 — 9000	0,191 — 0,215	2,222 — 2,500
1 kg de tourbe	7800 — 13800	0,186 — 0,330	2,167 — 3,833
1 kg de briquettes de tourbe	16000 — 16800	0,382 — 0,401	4,444 — 4,667
1 kg de fioul lourd	40000	0,955	11,111
1 kg de fioul domestique	42300	1,010	11,750
1 kg de carburant (essence)	44000	1,051	12,222
1 kg d'huile de paraffine	40000	0,955	11,111
1 kg de gaz de pétrole liquéfié	46000	1,099	12,778
1 kg de gaz naturel (à 93% de CH4)	47200	1,126	13,10
1 kg de gaz naturel liquéfié	45190	1,079	12,553
1 kg de bois. (à 25 % d'humidité)	13800	0,330	3,833
1 kg de granulés de bois (pellets) /de briques de bois	16800	0,401	4,667
1 kg de déchets	7400 — 10700	0,177 — 0,256	2,056 — 2,972
1 MJ de chaleur dérivée	1000	0,024	0,278
1 kWh d'énergie électrique	3600	0,086	1

Voir aussi

Articles connexes

• Carburant
• Comburant
• énergie
• économie d'énergie