AUS 32

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Un bidon d'AdBlue avec embout anti-fuites.

L'AUS 32, solution aqueuse d'urée à 32,5 %, est la solution utilisée dans le processus de réduction catalytique sélective (SCR). C'est un fluide d'échappement Diesel (FED) (en anglais « Diesel exhaust fluid », ou DEF), parfois appelé AdBlue (marque déposée[1]). L'AUS 32 est standardisée selon la norme ISO 22241.

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

L'AUS 32 est une solution de 32,5 % d'urée hautement pure diluée dans de l'eau déminéralisée permettant de convertir 85 % (voire 98% sur certains points de fonctionnement moteur) des oxydes d'azote contenus dans les gaz d’échappement, en azote et en vapeur d'eau.

Cette solution translucide est non toxique, non explosive, ininflammable, et ne présente pas de danger majeur ni pour l'environnement ni pour la santé, bien qu'elle puisse être corrosive pour certains métaux et requiert des conditions de stockage et de transport spécifiques, tolérant mal les températures extrêmes et la lumière du Soleil – à l'exposition de laquelle la solution cristallise. Elle n'est pas soumise à la réglementation sur le transport de matières dangereuses. Son odeur est peu puissante (généralement considérée comme inexistante) à l'état stable, bien qu'une intense odeur d'ammoniaque puisse être remarquée en cas de défaillance du système SCR.

Créée il y a plus de 10 ans par la société GreenChem Holding B.V[2], AdBlue est aujourd'hui une marque déposée de l'Association allemande de l'industrie automobile (VDA)[1], qui assure le maintien des standards de qualité DIN 70070, complétée depuis par la Norme ISO 22241.

Propriétés chimiques[modifier | modifier le code]

Procédés[modifier | modifier le code]

Schéma de principe de la chaine de réaction.
Schéma de principe de la chaine de réaction. 0/ Moteur diesel avec ses gazs d'échappement 1/ Oxydation des gazs d'échappement 2/ Injection de l'urée, et hydrolyse sous l'effet de la chaleur 3/ Réduction sélective des oxydes et dioxydes d'azote NO et NO2 en diazote N2 4/ Oxydation de l'ammoniac NH3 en diazote N2 et en eau

Au cours du processus de combustion du moteur Diesel, il est admis plus d'air que de gazole dans la chambre de combustion, ceci afin d'éviter le rejet de carburants non brûlés. Cela conduit à la formation d'oxydes d'azote, gaz à effet de serre et dangereux pour la santé.

Le premier élément constituant le procédé SCR consiste en une première oxydation des gaz d'échappement par injection de dioxygène. L'AdBlue, synthétisée à partir d'ammoniac et de dioxyde de carbone (2NH3 + CO2 → CO(NH2)2 + H2O), et contenue dans un réservoir dédié des poids lourds SCR, est ensuite injectée à hauteur de 3 à 5 % de la consommation de gazole, au niveau du silencieux.

Au sein d'un catalyseur SCR, l'AdBlue subit une hydrolyse qui restitue ses éléments d'origine, ammoniac et dioxyde de carbone. Les gaz d'échappement, préalablement oxydés réagissent à ces deux molécules lors d'une réduction sélective puis d'une oxydation et s'y combinent pour former de l'azote et de l'eau.

La réaction chimique en détail[modifier | modifier le code]

Étape 1 : Oxydation des gaz d'échappement

Les gazs d'échappement "bruts", au contact de l'oxygène de l'air, s'oxydent (ils récupèrent des atomes d'oxygène).

2NO + O2 → 2NO2

2CO + O2 → 2CO2

4HC + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

Étape 2 : Hydrolyse de l'AdBlue

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

La réaction se déroule en 2 étapes :

D'abord l'eau s'évapore et l'urée se décompose en ammoniac NH3 et en acide isocyanique

CO(NH2)2 → NH3 + HNCO

L'acide isocyanique s’hydrolyse alors en dioxyde de carbone CO2 et en ammoniac NH3

HNCO +  H2O → CO2 + NH3

Ce qui donne au final :

CO(NH2)2 + H2O → 2NH3 + CO2

Étape 3 : Réduction sélective

L'ammoniac étant maintenant libéré, il réagit dans le catalyseur avec les oxydes d'azote, suivant plusieurs réactions possibles en fonction des molécules présentes dans les gaz d'échappements, pour se transformer en diazote et en eau.

8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O

4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O

2NH3 + NO + NO2 → 2N2 + 3H2O

Étape 4 : Oxydation

Enfin, l'ammoniac en surplus est lui aussi oxydé pour se transformer en diazote et en eau.

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

Utilisation[modifier | modifier le code]

Réservoirs gazole et AdBlue.

Le faible dosage (32,5% d'urée, diluée dans de l'eau distillée) permet un transport, un stockage et une utilisation sans danger (mis à part le risque d'allergie par contact ou par inhalation[3]). 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 très 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 châssis (la consommation d'AdBlue est de l'ordre de 1 L d'Adblue pour 10 à 25 L de Diesel consommé[3]). Ces systèmes sont actuellement en usage en Europe aussi bien qu'au Japon et à Singapour. Presque tous les constructeurs européens de poids-lourds (camions ou autobus) proposent des véhicules SCR afin de satisfaire à la norme Euro 5 que ce système permet d'atteindre. Cependant, ces systèmes sont sensibles aux impuretés dans la solution uréique, ce qui nécessite de maintenir une haute qualité dans la préparation de la solution, qualité qui est définie dans la Norme ISO 22241 qui comporte quatre parties (exigences de qualité, méthodes d'essai, manipulation transport et stockage, et interface de remplissage)[4].

L'utilisation de l'AdBlue 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 véhicules utilitaires et particuliers vont aussi être concernés dans les années à venir.

L'utilisation grandissante de la technologie SCR en Europe a imposé la constitution de réseaux de distributions performants. L'AdBlue peut être achetée aussi bien en citerne auprès des fabricants qu'aux pompes de station-service. Les principaux producteurs européens sont Yara[5], Boréalis (ex-GPN du groupe Total), BASF, GreenChem[3]Kruse, Dehon SA, Dureal et AMI[réf. nécessaire].

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.)[réf. nécessaire].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b Qu'est-ce qu'AdBlue® ? - Total
  2. (en) « What is AdBlue ® ? GreenChem Adblue 4you », sur GreenChem (consulté le 18 octobre 2017)
  3. a, b et c « Informations | GreenChem », sur greenchem-adblue.com, (consulté le 27 octobre 2017)
  4. « Normes et réglementation, tous secteurs d'application », GPNOx AdBlue® (voir archive)
  5. Yara, « Réduction de NOx | Yara », Présentation des solutions techniques proposées par Yara pour la réduction des émissions de NOx, sur www.yara.fr (consulté le 27 octobre 2017)

3. A propos de l'AdBlue® - GreenChem AdBlue4you

Annexes[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]