La pureté dans la livraison du FED

Appelé réduction catalytique sélective (RCS), le système de post-traitement des gaz d’échappement introduit de l’ammoniac provenant d’une solution aqueuse d’urée de qualité automobile injectée dans les gaz d’échappement pour éliminer les NOx dans la réaction suivante :

NH3 + NOx = N2 + H2O

Bien que l’équilibre chimique ne soit pas précis dans cette simplification, ce qui est clair, c’est que l’ajout d’ammoniac entraîne la réduction des oxydes d’azote en azote et en eau. Comme il s’agit de composés naturellement présents dans l’air que nous respirons, c’est un moyen très élégant de nettoyer les gaz d’échappement des moteurs diesel.

Bien que la technologie soit nouvelle en Amérique du Nord, il s’agit d’un processus familier en Europe où la RCS est utilisée pour les gaz d’échappement des moteurs diesel depuis les exigences de la réglementation Euro 5 en 2008.

Mais pour accélérer l’adoption de véhicules diesel plus propres et plus économes en carburant, diverses mesures incitatives ont été mises en place en Europe, ce qui a permis d’avancer l’adoption du système RCS dès 2006.

La technologie RCS remonte en fait encore plus loin. Depuis des décennies, cette technologie est largement utilisée dans les installations de production d’électricité pour nettoyer les émissions des cheminées.

La solution pour les émissions

En Europe, le réactif, comme on appelle la solution chimique, est vendu sous le nom d’Ad Blue. En Amérique du Nord, il porte le nom descriptif de fluide d’échappement diesel, plus connu sous le nom de FED. Historiquement et en raison du nom européen, le bleu a été associé au RCS et les réservoirs de FED embarqués portent un bouchon de remplissage bleu. Daimler va plus loin et désigne sa technologie RCS sous le nom de BlueTEC. De même, PEAK Commercial & Industrial, qui est le premier producteur national de FED, a adopté BlueDEF comme nom de marque.

La solution doit être fabriquée à partir d’une urée de qualité automobile/médicale dissoute dans de l’eau déminéralisée, la solution contenant 32,5 % d’urée et 67,5 % d’eau. Dans la chaleur du flux d’échappement et sur un catalyseur, l’urée donne de l’ammoniac pour obtenir la réaction chimique ci-dessus.

L’urée est un produit largement utilisé. En fait, il s’agit peut-être du composé chimique le plus fabriqué puisqu’il est utilisé dans le monde entier comme engrais. Il ne faut toutefois pas confondre cette qualité agricole avec la qualité automobile/médicale, qui doit présenter une pureté beaucoup plus élevée. Ceci est assuré par la fabrication synthétique de l’urée à partir de gaz naturel.

La composition réelle est contenue dans la norme ISO 22241 et en Amérique du Nord, le fluide de chaque fabricant est certifié par l’American Petroleum Institute. L’emballage du FED doit donc porter à la fois le logo ISO et le logo API pour garantir qu’il a été fabriqué correctement et dans la bonne formulation.

Tout le FED disponible dans le commerce est fabriqué de cette manière, soit dans une usine principale de fabrication d’urée de qualité automobile/ 3 médicale, soit l’eau déminéralisée est ajoutée à l’urée dans une usine de distribution pour économiser le coût de l’expédition de l’eau avec l’urée.

La composition du FED étant strictement contrôlée par la norme ISO, la solution devrait être garantie d’être de la même qualité sur toute la ligne. Il serait évidemment possible d’utiliser de l’urée de qualité agricole, mais cela ne répondrait pas aux exigences de l’ISO et de l’API, mais il est concevable qu’un tel composé puisse se retrouver sur les marchés. Mais il est plus probable que les problèmes liés au FED soient causés par l’ajout d’eau déminéralisée au point de distribution ou qu’ils soient contaminés dans le système de distribution par des procédures et des manipulations incorrectes.

Dans le cas de BlueDEF, fabriqué par PEAK Commercial & Industrial, tout un protocole a été développé pour éliminer le potentiel de contamination à travers le processus de transport et de distribution. Il n’y a aucune possibilité de contamination croisée avec d’autres produits, car les wagons et les camions-citernes qui transportent le fluide sont réservés à l’expédition de l’urée ou du FED uniquement. BlueDEF fait appel à certains transporteurs communs mais ils doivent respecter les spécifications strictes de BlueDEF en matière de pureté des équipements. Cette spécification ne permet pas aux transporteurs publics de laver les réservoirs après le transport d’un autre produit; les remorques-citernes ou les wagons doivent être réservés au seul produit de FED. De même, des équipements dédiés sont utilisés à tout point de transfert et des scellés inviolables sont apposés sur les conteneurs.

Chaque envoi est accompagné d’un certificat de laboratoire attestant qu’il est conforme aux spécifications ISO et qu’un soin extraordinaire est apporté à la chaîne de contrôle jusqu’au consommateur final afin de garantir que la qualité du FED est la même, qu’il s’agisse de bidons de 1 gallon et demi ou de fûts ou de conteneurs de 275 ou 330 gallons. Cela s’applique également au FED livré en vrac, les livraisons étant effectuées par des camions-citernes spécialisés transportant uniquement du FED.

BlueDEF appelle cela un système liquide fermé et c’est l’une de ses différences par rapport à certains concurrents. Les clients sont également tenus d’avoir des systèmes fermés dotés d’un système d’accouplement à valve qui ferme hermétiquement l’ouverture du conteneur sur les fûts et les conteneurs (IBC), conformément aux spécifications BlueDEF. Cela empêchera les contaminants, tels que la saleté, les débris et les insectes, de pénétrer dans le conteneur.

BlueDEF est unique dans sa façon de traiter son FED, mais le client doit rechercher l’étiquetage correct. En cas d’achat sur le marché au comptant, il n’y a aucune garantie que le FED sera de la même pureté que le fluide qui est distribué dans ce système liquide fermé. Il peut y avoir des problèmes avec l’eau utilisée pour dissoudre l’urée, ou l’urée elle-même peut être de qualité inférieure.

Conséquences d’un FED de qualité inférieure ou d’un approvisionnement insuffisant

La consommation de FED ne représente qu’environ 2 à 3 % du volume du fluide diesel, de sorte que les camions lourds et moyens ne transportent qu’environ 25 gallons ou moins de ce fluide d’échappement à bord. Davantage ne ferait qu’ajouter du poids au système. Mais avec des taux d’utilisation aussi faibles, un FED de mauvaise qualité peut entraîner des problèmes avec le système d’injection qui introduit le fluide dans l’échappement. Si le FED n’est pas conforme et ne nettoie pas l’échappement du camion comme il le devrait, un capteur de NOx en aval envoie un code de défaut et un avertissement au conducteur. Cela se produira également si le camion manque de FED parce que le conducteur n’a pas fait l’appoint du réservoir de FED lors du remplissage des réservoirs de carburant diesel du véhicule.

Cela peut être évité si le conducteur garde un œil sur la jauge de FED du tableau de bord et tient compte des divers avertissements intégrés au système de stockage et d’alimentation en FED à bord du véhicule.

Le code d’erreur allume également le témoin de contrôle du moteur (ou témoin d’anomalie). Dans les cas extrêmes, le moteur se met en sous-régime et le camion doit se rendre chez un concessionnaire pour que le problème soit corrigé.

Selon PEAK Commercial & Industrial, il n’y a jamais eu de cas où un camion se retrouvait chez un concessionnaire et où la faute pouvait être attribuée à BlueDEF. Les quelques problèmes qui ont été étudiés indiquent généralement une défaillance d’un capteur du système d’émissions.

L’approvisionnement est essentiel

Parce que chaque véhicule diesel post 2010 a besoin du meilleur FED possible pour fonctionner correctement, les responsables de l’entretien doivent s’assurer que leurs fournitures, qu’elles soient en fûts, en bacs ou en vrac, sont livrées en temps voulu. Des calculateurs sont disponibles pour prévoir le type de solution de conteneur en fonction de la taille du parc et du taux d’adoption des véhicules de technologie post 2010. Comme de plus en plus de véhicules utilisant la technologie RCS sont mis en service en parc automobile, l’augmentation de l’utilisation du FED doit être prise en compte.

Malgré l’attention portée aux stocks de FED disponibles et prévus pour l’avenir, les responsables de l’entretien signalent que les commandes ne sont pas exécutées à temps, ce qui pose des problèmes pour faire sortir les camions sur la « ligne de préparation » et les mettre en service. Une partie de la diligence raisonnable dans la sélection d’un fournisseur consiste donc à vérifier les performances de livraison.

Un gestionnaire consciencieux ne se contentera pas de surveiller les niveaux dans les conteneurs utilisés et d’augmenter les commandes pour suivre le rythme de l’équipement, mais il s’assurera que les distributeurs/fournisseurs sont fiables et respectent les délais de livraison. De plus, l’utilisation d’un FED fabriqué selon la norme ISO, certifié par l’API et traité dans un système liquide fermé garantit que les camions rouleront sur l’autoroute et ne resteront pas sur le bord de la route.