PRODUIRE DES AGRO CARBURANTS LOCALEMENT : ENJEUX, FREINS ET PERSPECTIVES Comment assurer demain l’alimentation des motorisations mobiles, véhicules de transport et machines ? A coté de l’électricité, de l’hydrogène, encore très coûteux, ou du GNL (Gaz Naturel Liquéfié), qui n’est pas sans risques, les agrocarburants représentent une réponse, partielle sans doute, mais bien déployable localement. L’expérience de Ménergol montre que les territoires peuvent, avec seulement 10% de la SAU, fournir le double des besoins des exploitations agricoles, dans des conditions très économiques et écologiques. L’atelier se concentre sur les difficultés rencontrées et sur les solutions à plus long terme : la culture du colza, l’utilisation de l’huile brute dans les moteurs, l’incidence des marchés de matières agricoles et énergétiques, les carburants de troisième et quatrième générations. Animé par Marc Théry, chargé de missions à la Communauté de Communes du Mené Intervenants : > L'huilerie Ménergol Patrick Colleu, éleveur, conducteur de l’huilerie Ménergol de Saint Gouëno > Le marché mondial des huiles végétales Jean-Luc Gurtler, France Agrimer > Les Huiles Végétales Pures et les moteurs de tracteurs agricoles Bertrand Colinet, de la société Colinet – l’équipement agricole > La conduite de la culture du colza en Bretagne Jean-Luc Giteau, Chambre d’agriculture des Côtes d’Armor > Les biocarburants de 2e et 3e générations à l'échelle des territoires ruraux Marc Théry, chargé de missions à la Communauté de Communes du Mené Cet atelier s'est déroulé le jeudi 16 juin 2011 dans le Mené, dans le cadre des 1ères rencontres nationales "énergie et territoires ruraux, vers des territoires à énergie positive". Plus d'informations: www.territoires-energie-positive.fr

1. Agri monts du lyonnais
5 place de la liberté
69850 ST MARTIN EN HAUT
Agri pilat
Les granges
69420 LONGES
www.colinet.fr

2. Agri monts du lyonnais
5 place de la liberté
69850 ST MARTIN EN HAUT
Agri pilat
Les granges
69420 LONGES
• Secteur géographique: monts du Lyonnais, le Pilat et Les monts
du beaujolais
(150 Km x 30 km)
• Clientèle à dominante polyculture élevage en moyenne
montagne
• Ca : 6 millions d’€uros
• 35 Personnes
• 18 personnes dédiées au service après vente (35 % sur parc
concurrent)
• 15 000 € de budget formation annuel
• 39 000 références gérées
• 40 tracteurs neufs
• 80 tracteurs occasions

3. Historique
Octobre 2005 Présentation du voyage d’étude sur l’utilisation des
HVP en Allemagne (lyon)
Novembre 2005 Présentation des résultats du programme 100 tracteurs
(Agritechnica)
Janvier 2006 Formation sur la technique des transformations moteur
HVP
Mars 2006 Présentation du premier tracteur 100 % HVP
(comice de Feurs)
Janvier 2008 Création du cahier des charges de l’unité de pressage
Septembre 2008 Début du montage de la remorque HVP
Novembre 2008 Mise en route remorque HVP
Septembre 2009 Inauguration officielle de la remorque
Janvier 2010 Entrée de la remorque HVP dans 2nd végoil
Février 2010 Diagnostic complet de 5 tracteurs HVP
Février 2010 Remise du Throphée coup de cœur du développement
durable (Lyon)

6. Pourquoi les HVP

9. Le principe de la SCR est assez simple lui aussi. De l’ammoniac ou de l’urée mélangé à
de l’air est ajouté aux fumées en quantité fonction de la quantité de NOx à réduire. Les
fumées chargées de NH3 traversent ensuite un catalyseur à plusieurs lits dans une
plage de températures comprises entre 250 et 380°C .
Condition d’utilisation

10. Ensemble de charge

13. La politique francaise de développement des biocarburants
Deux familles de biocarburants sont développées actuellement en France :
le biodiesel ou Esters méthyliques d’huile végétale (EMVH) : issu du colza ou du
tournesol, il est incorporé au gazole. À court terme (2010), les EMVH d’origine
animale pourront représenter jusqu’à 10% de la production de biodiesel.
le bioéthanol : alcool éthylique d’origine agricole, issu de betteraves à sucre ou de
graines de céréales, il est incorporé à l’essence à la pompe soit en l’état soit sous forme
d’ETBE (Ethyl-tertio-butyl-ether).

15. 0 2 4 6
Ethanol
Diester colza
Diester tournesol
HVP colza
HVP tournesol
• Bilans énergétiques

16. protéine carburant

17. HUILES VEGETALES / GAZOLE
CH2 O CO R
CH O CO R'
CH2 O CO R''
TRIGLYCERIDES > 90 %
POUVOIR CALORIFIQUE : 35 – 39
(MJ/kg)
MASSE VOLUMIQUE : 0.91 – 0.94
(kg/dm3 à 20°C).
HC21 44
POUVOIR CALORIFIQUE : 43 – 44
(MJ/kg)
MASSE VOLUMIQUE : 0.83
(kg/dm3 à 20°C).

18. CONTRAINTES D’UTILISATION (1)
CONTRAINTES PHYSIQUES
VISCOSITE à 40 °C : gazole < 5 colza = 33
(mm2/s)
GAZOLE : - 35 °C
COLZA : - 11 °C
TOURNESOL : 0 °C
SENSIBILITE AU FROID
Début de solidification

19. CONTRAINTES D’UTILISATION (2)
CONTRAINTES CHIMIQUES
1.EVAPORATION DE GOUTTELETTES à 630 °C
A 440 °C, seul le gazole s’évapore totalement.
injection
HO
H3C
O
H
HO
OR''
POCH2
R'COOCH
RCOOCH2
OH
O
C
OH
O
CH2 O CO R
CH O
CH2 OH
CO R'• Glycérides partiels
(1 – 10 %)
• Acides gras libres
(0.5 – 5 %)
• Insaponifiables, pigments… (0.5 – 2 %)
tocophérols
Stérols
• Phospholipides (0.1 – 1 %)
2. COMPOSES MINORITAIRES :
Gommes, cires,…
3. PROPRIETES GENANTES : siccativité
tournesol : oui (semi-siccatif) , colza : non

20. CONSEQUENCES
1. DELAIS D’INFLAMMATION PLUS LONGS
4. DETERIORATIONS
MECANIQUES
Pompes d’injection, segments,
cylindres,…
3. DEPOTS ET ENCRASSEMENT
2. COMBUSTION INCOMPLETE
(dégradation du lubrifiant, pollution)
0 : injection t.
gazole
H
uile
de
colza
0
2
4
6
8
10
12
14
CO HC NOx
g/kWh
gazole colza

21. MAIS… SI LA TEMPERATURE EST SUFFISANTE (> 500°C)
1. DELAIS D’INFLAMMATION IDENTIQUES 3. PAS DE DEPOTS NI
ENCRASSEMENT
2. COMBUSTION COMPLETE
0 : injection t.
gazoleHuile
de
colza
0
2
4
6
8
10
12
14
CO HC NOx
g/kWh
gazole
colza
4. PAS DE DETERIORATIONS
MECANIQUES

22. DE QUELLE TEMPERATURE S’AGIT-IL ?
1. TEMPERATURE DE L’HUILE VEGETALE ? NON
Sauf meilleure viscosité -> meilleure injection
IL S’AGIT DE LA TEMPERATURE DE LA CHAMBRE DE COMBUSTION
C’est la température moyenne du cycle. Elle détermine la température
d’échappement.
2. TEMPERATURE DU MOTEUR ? NON
Aucun effet !

23. EST-IL POSSIBLE D’OBTENIR LA TEMPERATURE
REQUISE ?
DIESEL INJECTION INDIRECTE : OUI
Dès le ralenti Tmoy > 500 °C
PUISSANCE MOTEUR
0
20
40
60
80
100
120
140
160
500 1000 1500 2000 2500
tr/mn
kW
T > 500 °C ; PMAX
T < 500 °C ; P = 71 % PMAX
DIESEL INJECTION DIRECTE : OUI
Si Puissance utilisée > 70 % du MAX.
Sinon : NON ou MOTEUR MODIFIE

24. Principe de la
modification
-Elever la
température du
carburant
-Atteindre une
température de fin de
combustion assez
élevée
-limiter les échanges
carburants/lubrifiants
Une modification pour élargir la plage de fonctionnement du moteur

25. Culasse:soupapes
guides de soupapes
Pistons
segments
Injecteurs
pompes d’injections
paramêtres régulation

26. Circuit d’alimentation
Systeme de préchauffage du
bloc moteur
Régulation de la Température du
carburant

27. MOTEUR POLYCARBURANTS
Adaptation du moteur et de son alimentation pour
que le tracteur puisse fonctionner soit au fuel ou à
l’huile végétale pure.
DESCRIPTIF DE LA MODIFICATION
• Passage au banc de puissance du tracteur, contrôle des résultats.
• Démontage, vérification des tolérances.
• Echange et modification des composants concernés (culasse,
soupapes, guides de soupapes, pistons, segments, injecteurs, pompes
à injections, régulation électronique, circuit d’alimentation, mécanisme
de réchauffage du carburant par températures basses).
• Remontage
• Passage au banc de puissance du tracteur après modification, vérifica-
tion des résultats.
• Centralisation des résultats d’analyses.
CONDITIONS DE GARANTIE DE LA MODIFICATION
Modification garantie 1 an dans les conditions suivantes:
• Analyse systématique à chaque production d’ huile.
• respect des critères principaux du carburant.
• Analyse de l’huile de lubrification à chaque vidange moteur.
• Tenu d’un carnet d’entretien.
• Tout défaut d’utilisation ou négligence d’entretien suspen-
dra la garantie.

28. + une filtration à 1 µm

29. Pour obtenir une combustion optimum de
l’huile végétale il faut une température
moyenne de cycle avoisinant les 450°à 500°.
Pour des raisons pratiques nous avons déterminé un coefficient
de déperdition de chaleur dans la ligne d’échappement.
T Chambre de combustion = T sortie Échappement x 1.69
Pour avoir une combustion optimum la température de sortie
d’échappement doit être supérieur à 450/1.69 = 266°

30. AGROTRON K100
Puissance maxi moteur : 101 cv
Couple maxi : 396 Mn
Réserve de couple 30 %
Perte transmission : 10 %
Valeurs ramenées prise de force
Puissance maxi > 90.9 cv
Couple maxi > 356.4 mN

31. 0
50
100
150
200
250
300
350
400
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
-
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
Couple mot
T echapp
T carb
Puissance cv
Courbe couple puissance
Température sortie échappement
Puissance maxi
93.1 cv à
1918 tr mN
Couple maxi
366 mN à
1726 tr/mn

32. Courbe température échappement
A couple constant = 50 % de charge
0
50
100
150
200
250
300
350
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
-
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
Couple mot
T echapp
T carb
Puissance cv

33. Courbes couple moteur , température
échappement et carburant
A puissance constante = 75 %
puissance maxi
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
Couple mot
T echapp
T carb
Puissance cv

34. 200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
100 200 300 400
-
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
T echapp
Puissance cv
T carb
Courbe température échappement et puissance moteur
En fonction du couple moteur
Au régime moteur fixe = 1500 tr/mn

35. Cuma de la verte prairie
• Unité mobile de production d’HVP
• • Circonscription : 15 cantons (Rhône et Isère)
• 25 adhérents

36. L’origine du projet
• • Deux groupes d’agriculteurs différents :
• – Des polyculteurs / éleveurs des Coteaux, Monts du
Lyonnais et du plateau de Condrieu dans le Rhône
• – Des céréaliers de la rive droite du Rhône (Pays Viennois)
en Isère
• • Rencontre des deux groupes lors du comice de Feurs en
2007
• • Complémentarité des deux groupes
Cuma de la verte prairie

37. Cuma de la verte prairie

38. Les enjeux
• • Anticiper sur l’épuisement des énergies fossiles en leur
substituant des énergies renouvelables moins polluantes
• • Développer :
• – l’autonomie en énergie et en alimentation animale
• – la traçabilité (circuits court de commercialisation)
• – la rentabilité des exploitations agricoles
• – Inscrire l’agriculture dans le territoire :
• – création d’une source d’énergie locale
• – mise en valeur d’espaces agricoles
• – limitation des intrants (produits phyto., engrais
chimiques…)
Cuma de la verte prairie

44. Cuma de la verte prairie
La production…
Mise en route le 27 novembre 2008
4 « points de chute » de l’unité mobile
Plus de 470 tonnes de graines triturées
168 000 litres d’HVP produites
315 tonnes de tourteaux produits
Utilisation…
7 tracteurs modifiés pour fonctionner à 100 % d’HVP
3 tracteurs équipés de kit de bicarburation en cours de
modification
Combustible chaudière => 15 00 litres
Huile alimentaire => 7 000 litres
Tracteurs ou chaudières en cours de modification
Projet avec la CC du Pays Viennois

48. Et l’avenir
Participation de la CUMA à l’étude ADEME / FNCUMA de
suivi des tracteurs HVP
Tenue des moteurs dans le temps (5 tracteurs HVP / 5 tracteur
FOD)
Quantification des émissions polluantes
Participation au programme européen 2ndVegOil
Production d’une huile compatible avec la technologie des
moteurs Tier4
Respecter les normes d’émission Tier4
Cuma de la verte prairie

52. Courbes pleine charge
Puissance
Couple
Consommation spécifique

53. 1200 tr/mn
1200
tr/m
n
1600
tr/m
n
1600
tr/m
n
2000tr/mn
2000tr/mn
Charge
Consommation en fonction de la charge

54. Consommation en fonction du régime

55. CO2 (g / huile) 2,96147
CO2 (g / gazole) 3,117
PCI huile colza (kJ/kg) 39709
PCI gazole (kJ/kg) 45343
gazole / huile 1,142
densité huile colza (g/l) 916
densité gazole (g/l) 840
gazole / huile 0,917
PCI huile colza (kJ/litre) 36373,444
PCI gazole (kJ/litre) 38088,12
gazole / huile 1,047

63. Agri monts du lyonnais
5 place de la liberté
69850 ST MARTIN EN HAUT
Agri pilat
Les granges
69420 LONGES
Merci pour votre attention !!