Academic literature on the topic 'Avions – Carburants – Aspect environnemental'

Face à l’augmentation de la demande du secteur aérien et de ses émissions, il convient d’évaluer l’impact de l’aviation sur l’environnement. La thèse s’intéresse ainsi à l’impact des émissions aériennes sur le changement climatique. Cette catégorie est la plus impactée par les avions subsoniques. Différents leviers ont été mis en place afin d’atténuer ce dernier, notamment l’incorporation de carburants alternatifs. La méthode d’Analyse du Cycle de Vie est celle utilisée dans ce travail. L’objectif est d’évaluer toutes les émissions ayant un impact direct et indirect sur le changement climatique lors d’un vol long et court courrier pour le carburant fossile aérien Jet A-1, et des carburants alternatifs de type FT-SPK (kérosène paraffinique issu de la synthèse Fischer-Tropsch) et hydrogène. Comme la majeure partie du carburant est brûlée en haute altitude pendant la phase de croisière et que la majorité des émissions ont un impact plus important aux altitudes de croisière, nous examinons la nature des émissions en haute altitude ainsi que leur impact sur le changement climatique à partir du GWP (global warming potential) à différents horizons temporels. L’évaluation des émissions en haute altitude pour différents types de carburants aux horizons temporels de 20 et 100 ans a illustré le rôle crucial des forceurs climatiques à courte durée de vie, notamment celui des oxydes d’azote et des contrails-cirrus. Dans un deuxième temps, le périmètre d’évaluation d’un trajet aérien a été élargi en prenant en compte l’aéroport, l’avion, la production et l’utilisation du carburant. Ces résultats ont montré l’importance de la part des émissions en haute altitude et celle de la phase de production lors de l’évaluation complète d’un trajet aérien. La thèse se termine par l’évaluation de l’impact des émissions lors de la phase d’utilisation et de production des mix de carburants en 2050 obtenus à partir des différentes demandes énergétiques propres aux scénarios du rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) publié en 2022. Le développement de procédés à faibles émissions ainsi que les changements de comportements et la mise en place de politiques spécifiques de sobriété sont indispensables à la diminution de l’impact du secteur aérien sur l’environnement
Given the increase in demand from the aviation sector and its emissions, we need to assess the impact of aviation on the environment. This thesis focuses on the impact of aviation emissions on climate change. This category is the most impacted by subsonic aircraft. Various levers have been deployed to mitigate this impact, including the incorporation of alternative fuels. The Life Cycle Assessment method is the one used in this work. The aim is to assess all emissions having a direct and indirect impact on climate change during a long-haul or short-haul, for the fossil fuel Jet A-1, and alternative jet fuels such as FT-SPK (paraffinic kerosene from Fischer-Tropsch synthesis) and hydrogen. As most of the fuel is burnt at high altitude during the cruise phase and the majority of emissions have a greater impact at cruising altitudes, we first look at the nature of emissions at high altitude and their impact on climate change, based on GWP (global warming potential) at different time horizons. The assessment of high-altitude emissions for different types of jet fuel over 20 and 100-year time horizons illustrated the crucial role of short-lived climate forcers, especially nitrogen oxides and contrails-cirrus. In a second stage, the scope of the air transport assessment has been extended to include the airport, the aircraft, and the production and use of the fuel. These results demonstrate the importance of high-altitude emissions and the production phase in the complete assessment. The thesis concludes with an assessment of the impact of emissions during the use and production phase of fuel mix in 2050, based on the different energy demands specific to the of the International Energy Agency (IEA) report published in 2022. The development of low-emission processes, as well as changes in behavior and the implementation of specific sobriety policies, are essential to reducing the environmental impact of the aviation sector

L’aviation émet de grandes quantités de gaz et de particules dans l’atmosphère contribuant, d’une part, à la détérioration de la qualité de l’air à une échelle locale et d’autre part, au forçage radiatif atmosphérique et donc au changement climatique. Une voie envisagée pour limiter l’impact de l’aviation est l’utilisation de carburants alternatifs. Les biocarburants sélectionnés dans cette optique tendent à avoir des teneurs en soufre et en composés aromatiques réduites, ce qui induit une diminution de la quantité d’acide sulfurique formé dans les panaches d’avions ainsi que des suies émises. La modification de la nature et de la composition des carburants utilisés peut entraîner des conséquences inattendues. Il s’avère alors essentiel d’étudier et de déterminer l’évolution des aérosols dans les panaches d’avions. Pour cela, un modèle microphysique précédemment testé lors de la combustion de kérosène classique a été utilisé et amélioré. Après avoir déterminé les émissions « types » des carburants alternatifs, des simulations ont été menées afin de prédire l’évolution et le comportement des aérosols. Plusieurs processus ont nécessité des révisions tels que la congélation homogène ou encore le comportement des composés organiques
Aircraft emit important amounts of particulate and gaseous matter in the atmosphere contributing on the one hand to local air pollution and on the other hand to the atmospheric radiative forcing and to climate change. Introducing alternative fuels in aviation can be considered as a viable option to reducing the impact of aviation, being economically and environmentally sustainable. These selected biofuels tend to have lower aromatic and sulphur contents inducing a simultaneous reduction in sulphuric acid and soot emissions. However modifying the nature and composition of the fuel used can entail unexpected consequences. It is therefore essential to study and determine the evolution of aerosols in the aircraft plume. To manage this task, a microphysical trajectory box, previously tested with standard kerosene, has been developed. After an assessment concerning the typical emissions from the combustion of biofuels in aviation, simulations have been undertaken in order to predict aerosol evolution. Several microphysical processes have been revised such as droplet homogeneous freezing or the behaviour of organic compounds

La conversion du methylcyclohexane (mch) a ete etudiee sur des catalyseurs monofonctionnels et bifonctionnels. L'etude des catalyseurs monofonctionnels a porte sur l'influence de la nature du metal et de la taille des particules sur la reaction de decyclisation du methyl-cyclohexane pur ou en melange avec le n-hexane. Les rendements en produits d'ouverture de cycle sont tres faibles et quelle que soit la nature du metal ou la taille des particules, la conversion en competition montre l'adsorption preferentielle du naphtene. Nous avons prepare des catalyseurs bifonctionnels a base d'oxydes de zirconium modifies de differentes manieres (pt, fe, mn, ions sulfates). La conversion du mch sur ces catalyseurs se traduit essentiellement par l'isomerisation de ce dernier en alkylcyclopentanes (acps). La selectivite en produits de decyclisation reste faible quoique legerement superieure a celle observee sur les catalyseurs monofonctionnels. Les proprietes des supports ont ete determinees par diffraction de rayons x, physisorption d'azote a 77 k, desorption d'acetonitrile et spectroscopie infrarouge d'acetonitrile deutere. La phase metallique supportee a ete caracterisee par microscopie electronique en transmission, chimisorption d'hydrogene et spectroscopie infrarouge du co adsorbe

L'épuisement des réserves pétrolières et l'augmentation de la concentration du gaz à effet de serre CO2 sont les deux principaux problèmes connus liés à l'utilisation des carburants fossiles. Les biocarburants apparaissent comme un des moyens permettant à la fois une diminution de la dépendance au pétrole et une réduction de l'impact néfaste des moteurs automobiles sur l'environnement. Les biocarburants sont en effet considérés comme une source d'énergie renouvelable. L'objectif de cette thèse était de développer et valider les modèles cinétiques de combustion des composés oxygénés de biocarburants : l'éthanol, les biocarburants de deuxième-génération des familles du furane (furane, 2-méthylfurane, 2,5-diméthylfurane), du tétrahydrofurane (tétrahydrofurane, 2-méthyltétrahydrofurane) et le tétrahydropyrane, en utilisant les nouvelles données obtenues en flamme laminaire pré-mélangée à basse pression. De 20 à 60 produits ont été quantifiés par chromatographie en phase gazeuse et identifiés par couplage avec la spectrométrie de masse. Les résultats obtenus ont ensuite été utilisés pour analyser les voies de consommation des réactifs et de formation des produits, surtout pour les polluants, dans le but de mieux comprendre la chimie de la combustion de ces biocarburants. Ce rapport comprend 5 chapitres et une conclusion. Le premier chapitre présente une revue bibliographique des travaux antérieurs sur l'oxydation de l'éthanol et des éthers cycliques. Dans le second chapitre, le dispositif expérimental est décrit, en détaillant en particulier les nouveaux développements. Enfin les chapitres 3, 4, 5 présentent les résultats de l'étude de la combustion des composés étudiés
The decrease of petroleum reserves and the increase of concentration of greenhouse gas CO2 are the two major known problems related to the use of fossil fuels. Bio-fuels appear as a means allowing a decrease of the dependence on fossil fuels and a reduction of the harmful impact of engine on the environment. Bio fuels are considered as a source of renewable energy. The aim of this thesis was to develop and validate experimentally the high temperature kinetic models for the combustion of oxygenated compounds of bio-fuels: ethanol, second-generation bio-fuels of families of furan (furan, 2-methylfuran, 2,5-dimethylfuran), of tetrahydrofuran (tetrahydrofuran, 2 methyltetrahydrofuran), and tetrahydropyran, using new data obtained in laminar premixed low-pressure flame. About 20-60 products were quantified by gas chromatography and identified using mass spectrometry. The results obtained were then used to analyze the consumption pathways of fuels and the formation pathways of products, especially for pollutants, in order to better understand the combustion chemistry of these bio-fuels. This thesis report includes 5 chapters and a conclusion. The first chapter presents a review of the major works already published in the literature for the oxidation of ethanol and cyclic ethers. In the second chapter, the experimental setup of laminar premixed flame with the analytical techniques is described, detailing in particular new developments. Eventually, chapters 3, 4, 5 present the experimental and modeling results of the study of the combustion chemistry of the compounds studied