Les gaz naturels pour véhicules (GNV) : de nouveaux risques à prendre en compte

Contexte

A l’image des constructeurs automobiles, les constructeurs de véhicules poids-lourd entament depuis quelques années leur transition énergétique.

L’évolution du parc poids-lourd en France est en constante évolution, il s’est multiplié par 10 en 5 ans et a notamment doublé entre 2018 et février 2020 passant ainsi de 1529 à 3887.

Les avantages de cette carburation sont les suivants :

Tout d’abord environnemental, avec une réduction des concentrations de particules fines quasiment nulles au regard de la norme Euro VI (-95%) et des émissions d’oxydes d’azote (NOx) réduites de moitié par rapport à un véhicule diesel de même génération. Les véhicules GNV sont classé crit’air1. D’autre part le bruit est réduit de moitié.

Ensuite fiscal, la TICGN (Taxe intérieure de consommation sur le gaz naturel) est désormais appliquée à l’usage du gaz naturel en tant que carburant.

Cette taxe remplace donc la TICPE (Taxe intérieure de consommation sur les produits énergétiques), conformément à l’article 67 de la loi n°2019-1479 du 28 décembre 2019 de finances pour 2020. D’autres aides sont mobilisables : amortissement, TVA récupérable….

Ces véhicules sont sûrs et répondent à une réglementation.

La réglementation

Dans le cadre du développement de la logistique propre et durable, depuis 2017 les poids-lourds dont les motorisations fonctionnent au gaz naturel sont autorisés à transporter des matières dangereuses notamment des liquides inflammables PE < 60°C.

C’est pourquoi, deux règlements sont mis en avant.

Le premier est le règlement européen ECE110 relatif à l’homologation :

– Des organes spéciaux pour l’alimentation du moteur au gaz naturel comprimé (GNC) et/ou au gaz naturel liquéfié (GNL) sur les véhicules,

– Des véhicules munis d’organes spéciaux d’un type homologué pour l’alimentation du moteur au gaz naturel comprimé (GNC) et/ou au gaz naturel liquéfié (GNL) en ce qui concerne l’installation de ces organes.

Le second concerne l’ADR (Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Route). Dans sa version de 2017, il autorise les carburations au gaz naturel à transporter des matières dangereuses et précise particulièrement les caractéristiques en matière de sécurité pour ces véhicules.

 

Caractéristiques des GNV

Le gaz naturel (méthane, CH4) est issu de la transformation des matières organiques. Les gisements sont inégalement répartis dans le monde : 42,7% des réserves de gaz dans le monde sont notamment situées au Moyen-Orient. Les plus gros producteurs de gaz naturel sont les États-Unis, la Russie, le Qatar, l’Iran et le Canada. A eux cinq, ils représentent plus de la moitié de la production mondiale. Grâce à l’exploitation des gaz de schiste, les États-Unis sont les plus gros producteurs de gaz naturel depuis 2009.

Concernant le Bio GNV, il est issu de la méthanisation des déchets organiques. Ces derniers proviennent de l’agriculture, de l’élevage, de l’industrie…La méthanisation est un procédé biologique de fermentation bactérienne qui permet d’obtenir du digestat, utilisé comme fertilisant, et du biogaz. Ce dernier va alors subir une épuration pour obtenir du bio-méthane. Ce gaz pourra alors être injecté dans le réseau de gaz naturel pour être utilisé comme carburant bioGNV.

Le méthane CH4, UN 1971, a une densité de 0,56. Sa plage d’explosivité est comprise entre 5 et 15% du volume de gaz. Il est conditionné sous deux états.

Le gaz naturel peut être soit comprimé (GNC) à 200 bars dans des réservoirs métallique ou composite soit liquéfié (GNL) à -160°C dans des réservoirs à double parois.

 

La sécurité

Ces véhicules sont sûrs et répondent à une réglementation. Cependant, soumis à un aléa extérieur, les réservoirs doivent répondre à des caractéristiques de sécurité.

Le risque des réservoirs de gaz inflammable sous pression soumis à un feu est le BLEVE.

Les réservoirs GNC sont équipés d’un thermofusible. Celui-ci fond à 110°C afin de procéder à la vidange du réservoir. Ils sont équipés par ailleurs d’une soupape de surpression et d’un limiteur de débit. Une vanne ou une
électrovanne permet d’isoler le réservoir du circuit manuellement ou
automatiquement.

Les réservoirs GNL sont conçus avec une double paroi et un isolant qui maintiennent une température nécessaire à la liquéfaction du gaz. Stocké à 10 b à – 160, le réservoir dispose de plusieurs organes de sécurité. Une vanne manuelle pour isoler ce dernier du circuit et une électrovanne ainsi que deux soupapes tarées respectivement à 16 et 22 bars. Le GNL a pour particularité en cas de fuite d’être en phase liquide dans un premier temps. En se réchauffant, dés moins 100°C, il se vaporise. A noter que l’usage de l’eau sur une nappe de GNL est interdit. En effet la quantité d’énergie offerte par l’eau à température « ambiante » en rapport à la température du GNL en phase liquide engendrerait une vaporisation soudaine appelée phase de transition rapide.

C’est pourquoi les intervenants, qu’ils soient primo ou spécialistes, en connaissant ces nouveaux risques, pourront agir sur la source, les flux et les cibles de manière à protéger les personnes les biens et l’environnement.

  • Identifier le risque
  • Mettre en sécurité les personnes, les biens et l’environnement
  • Transmettre une alerte rapide
  • Agir sur la source, (ex : fermer la vanne en cas de fuite, utiliser un extincteur sur une feu naissant….)
  • Refroidir le(s) réservoir(s)
  • Éviter la propagation (flamme à la suite du déclenchement de la soupape).

 

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Sources :

https://www.afgnv.org
https://gnv-mobilite.total.com
https://www.unece.org
https://www.legifrance.gouv.fr
https://www.connaissancedesenergies.org

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