Le propane est sur le point de devenir un « carburant du futur »

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Les entreprises partagent les avantages du propane dans les applications de production d'électricité

L'énergie devient une marchandise de plus en plus fragile, a déclaré Gavin Hale, vice-président du développement de produits et de la production d'électricité (PERC), lors d'une conférence de presse pendant PowerGen International 2024. Les demandes de la société sur le réseau électrique augmentent rapidement, mais la technologie du réseau est restée largement stationnaire au cours des deux dernières décennies, a-t-il souligné.

« La préoccupation actuelle concerne, bien sûr, la manière dont nous aidons l’environnement, mais aussi la résilience », a-t-il ajouté.

Dans ce cas, la résilience comprend la capacité à résister à l’instabilité climatique croissante ainsi qu’� répondre aux besoins des technologies émergentes telles que les véhicules électriques (VE). « Le marché des véhicules électriques accélère à un rythme tel que [notre capacité] en tant que pays à déployer les moyens nécessaires pour répondre à la demande énergétique est loin d’être certaine », a déclaré Hale.

Il estime que l’un des moyens les plus efficaces pour assurer la résilience est de rapprocher l’énergie du point de consommation, et que le propane est le bon carburant pour faciliter cela.

Moteur de générateur GPL Deutz Le moteur du générateur GPL Deutz est conçu pour fonctionner au propane et destiné aux applications de groupe électrogène 240 V. (Photo : ±ØÓ®ÌåÓý Staff)

« Le propane est une option énergétique propre et fiable, idéale pour les systèmes de production d'électricité de base ou de secours », a déclaré Hale. « Qu'il s'agisse d'un micro-réseau, d'un générateur tractable ou de secours ou d'un système de cogénération, le propane offre une résilience en fonctionnant également en tandem avec d'autres sources d'énergie comme l'énergie solaire, l'électricité et les batteries pour assurer un fonctionnement continu pour tous les utilisateurs. »

Pour prouver ce point, le PERC a organisé un panel à PowerGen réunissant des représentants de plusieurs entreprises qui utilisent actuellement du propane dans leurs produits. En présentant le panel, Hale a déclaré : « C'est une période passionnante pour s'impliquer dans le domaine du propane et pour nous de pouvoir amplifier ses capacités et travailler avec des partenaires de plus en plus sophistiqués pour rapprocher la valeur des industries qu'ils souhaitent soutenir. »

Carburant à insérer

Hale décrit le propane, et en particulier le propane renouvelable, comme une sorte de « carburant miracle » en raison de son empreinte carbone minimale et de son adaptabilité à la technologie des moteurs existants.

« Il existe d’autres carburants qui présentent des avantages en termes de faibles émissions, mais qui impliquent un énorme fardeau technologique », a-t-il déclaré. « Techniquement, vous pourriez concevoir un moteur fonctionnant à l’hydrogène qui vous coûterait des millions de dollars et pourrait prendre 10 ans à réaliser. Vous pourriez également faire fonctionner ce moteur au propane renouvelable dès aujourd’hui sans dépenser un dollar en investissement mécanique, en recherche et développement ou en efforts de marketing. Le produit est capable de fonctionner dès aujourd’hui � c’est un carburant de remplacement. »

Il a cité comme exemple le moteur du générateur GPL Deutz exposé sur le stand PERC. Conçu pour fonctionner au propane et destiné aux applications de groupes électrogènes de 240 V, le DPS 25 SG a une capacité de puissance électrique principale de 20 à 30 kW et consomme seulement 2 gallons de carburant par heure à 70 % de charge.

John Dutcher, directeur régional des ventes chez Deutz Corp., a déclaré que l’entreprise considère le propane comme une solution à faible émission de carbone que les fabricants de moteurs s’efforcent d’inclure dans leur portefeuille pour satisfaire la demande du marché pour des alternatives plus propres. « Comme l’a mentionné Gavin, la technologie existe et la soutient� Nous pouvons prendre n’importe quel dérivé du diesel actuel et potentiellement y intégrer du propane comme carburant. »

Le propane est déjà courant sur des marchés comme celui des chariots élévateurs industriels. « Mais d’autres marchés sont en pleine croissance », a déclaré Dutcher. « L’acceptation du marché est fantastique, en particulier dans le domaine de la production d’électricité. La taille du marché est très, très attractive. »

Directeur de l'énergie d'ANA L'Energy Boss d'ANA est une plateforme hybride de production d'énergie et de stockage d'énergie disponible avec un générateur au propane de 25 kW. (Photo : ±ØÓ®ÌåÓý Staff)

Cela est dû en partie à la stabilité du carburant et à sa longue durée de conservation. « Le moteur d'un générateur peut très bien s'adapter à cela », a-t-il déclaré.

Brian Quock, directeur de la gamme de produits Power Generation and Energy Storage chez ANA Inc., a acquiescé, ajoutant que le propane étant une ressource abondante, il est facilement disponible et « c'est une excellente alternative pour la production d'électricité ».

Maintenance réduite

L'Energy Boss d'ANA est une plateforme hybride de production d'énergie et de stockage d'énergie qui intègre un générateur à une technologie de batterie pour répondre aux besoins énergétiques des clients. Les modèles sont alimentés par des batteries lithium-titanate (LTO) à cycle de vie long couplées à un générateur qui fournit un courant de recharge lorsque la charge est plus élevée ou pour des durées de fonctionnement prolongées.

L'Energy Boss exposé au stand PERC était équipé d'un générateur Juice Box de 25 kW alimenté au propane fourni par Evergreen Mobile Power, qui, selon Quock, fournit « juste la bonne quantité d'énergie » pour charger les batteries à bord. Il comprend un réservoir de propane de 64 gallons. « C'est assez de carburant pour fonctionner pendant près de deux semaines avec une charge d'environ 3 à 5 kW », a-t-il noté.

« Nous faisons fonctionner le générateur six à sept fois moins de fois par jour pour fournir la même quantité d'énergie », a-t-il poursuivi. « Nous faisons fonctionner le générateur pendant environ une heure et 15 minutes pour recharger nos batteries. Ensuite, à partir de nos batteries, nous fournissons de l'électricité � soit 120 V, 240 V jusqu'à 480 V � simultanément à un chantier ou à un centre de loisirs. »

Le propane n’est pas aussi dense en énergie que le diesel. « Mais si l’on considère le coût du carburant, le propane surpasse le diesel en termes d’économies et d’émissions, surtout si nous utilisons du propane renouvelable », a déclaré M. Quock.

L’entretien est également avantageux. « Nous prolongeons la durée de vie des générateurs », a déclaré Quock. « Nous réduisons la quantité d’entretien nécessaire et le nombre de déplacements de camions pour changer l’huile. Nous économisons la quantité d’huile que vous utilisiez pour alimenter les moteurs [diesel] ».

Boîte à jus mobile Evergreen Power Le générateur alimenté au propane Evergreen Mobile Power Juice Box peut utiliser soit du propane, soit du gaz naturel pour fournir une énergie écologique et nécessitant peu d'entretien. (Photo : Evergreen Mobile Power)

En conséquence, a déclaré Quock, « nous pensons que le coût actualisé de l’énergie sera beaucoup plus élevé avec le propane. »

Evergreen Mobile Power aurait pu utiliser plusieurs sources de carburant différentes pour la Juice Box. « Nous avons choisi le propane pour plusieurs raisons. Tout d’abord, nous bénéficions d’une technologie verte et écologique, qui permet d’emporter ce générateur dans les festivals� Nous voulons une plateforme plus propre », a déclaré Scott Mook, responsable des ventes, du marketing et du programme de concession. « Le propane nous aide également à entretenir le générateur, ce qui rend celui-ci plus rentable pour la location d’équipement ou toute autre source d’utilisation. »

Au lieu d'effectuer un entretien toutes les 100 heures pour un coût d'environ 250 $ par entretien, M. Mook a déclaré que les utilisateurs n'avaient à entretenir la Juice Box que toutes les 500 heures pour un coût d'environ 50 $. « Cela représente des économies considérables et rend ce générateur incroyablement rentable. »

Recharge au propane

Les modules d'alimentation pour véhicules électriques peuvent être alimentés au propane conventionnel ou renouvelable, ainsi qu'au gaz naturel conventionnel et renouvelable, pour fournir une charge rapide en courant continu entièrement autonome pour les véhicules électriques. Des plateformes montées sur camion, remorque et skid sont disponibles.

L’entreprise a choisi le propane comme carburant en raison de son faible indice de carbone, de sa disponibilité et de sa facilité de stockage sur place. Dwain Beydler, fondateur et directeur général d’EV Power Pods, a cité un client qui a déclaré : « Vous savez ce que j’aime dans l’EV Power Pod : je peux le mettre dans un champ de maïs et l’oublier. Vous savez pourquoi ? Parce que je peux déposer une bouteille de propane de 500 gallons à côté et littéralement oublier cette tour de téléphonie mobile. »

Modules d'alimentation pour véhicules électriques Les EV Power Pods, qui fournissent une charge rapide en courant continu pour les véhicules électriques, peuvent être alimentés au propane conventionnel ou renouvelable. (Photo : ±ØÓ®ÌåÓý Staff)

Beydler a déclaré que le propane est le carburant émergent du futur. « C’est le moyen par lequel nous pouvons passer à l’électrification dans ce pays. Et l’EV Power Pod est le moyen par lequel les véhicules électriques� pourront circuler dans tout le pays », a-t-il affirmé.

La disponibilité et la capacité de stockage immédiates du propane signifient que le Power Pod EV peut être déployé partout où il est nécessaire. « Lorsque vous utilisez un Power Pod EV pour votre migration vers l'électrification - pour votre distribution du dernier kilomètre pour Amazon, FedEx et UPS - le propane propre est le moyen par lequel nous pouvons y parvenir aujourd'hui », a déclaré Beydler.

De l'électricité pour les pannes prolongées

Le générateur à pile à combustible Upgen NXG de 1,25 kW d'UpStart Power est un système de secours longue durée pour une utilisation résidentielle et commerciale qui peut être déployé en combinaison avec un stockage sur batterie et l'énergie solaire (en option) pour une résilience énergétique et une indépendance du réseau améliorées. En cas de panne de réseau, le stockage sur batterie continue d'alimenter les charges, tandis que le générateur à pile à combustible réapprovisionne la batterie lorsque le soleil ne brille pas.

« Nous savons tous que l’énergie solaire est propre, rentable et qu’avec l’aide des batteries, elle peut fonctionner toute la nuit et en cas de petits problèmes de réseau », a déclaré Ed Lieberman, vice-président des ventes chez Upstart Power. « Mais que se passe-t-il lorsque nous devons répondre aux besoins de résilience en cas de pannes de longue durée ? »

Face aux incendies de forêt, aux inondations, aux ouragans et à d'autres scénarios pouvant entraîner des pannes prolongées, a-t-il déclaré : « Vous avez besoin d'une solution fiable qui vous offre non seulement quelques jours pour traverser ces événements, mais vous permet également de continuer à fonctionner pendant la phase de nettoyage, de planification et de reconstruction.

« De toute évidence, Upstart est un grand fan des solutions solaires et à batterie. Cependant, même si elles sont excellentes pendant les heures ensoleillées de la journée, seuls les carburants tels que le propane et le gaz naturel offriront aux clients une densité énergétique suffisante pour gérer les pannes de longue durée qui peuvent se compter en jours, en semaines et en mois », a poursuivi Lieberman. « En combinant la densité énergétique du propane avec l'unité Upgen à haut rendement, les clients peuvent prolonger la durée de vie d'un générateur de taille standard de 10 fois par rapport à un moteur à combustion interne traditionnel.

« En tirant parti du propane, pour la première fois, vous disposez d’une solution neutre en carbone et souvent négative en carbone. »

Le propane est à l'honneur

Compte tenu de ces avantages, pourquoi le propane n'est-il pas devenu un « carburant du futur » ? Selon Hale, plusieurs facteurs entrent en jeu, notamment des aspects commerciaux, logistiques et surtout techniques.

Photo : Personnel de la ±ØÓ®ÌåÓý

« Il est très difficile d’appliquer des normes de conception de combustion d’un point de vue technique nouveau qui répondent aux besoins de différents carburants � qu’il s’agisse d’essence, de diesel ou de propane � pour obtenir un rendement optimal », a-t-il déclaré. « Pendant des années, le meilleur rapport qualité-prix a été [le diesel]. Il est disponible à chaque coin de rue. Et lorsqu’il n’était pas réglementé, il était relativement simple de développer un produit. »

Les temps ont changé, et les exigences en matière d’émissions des moteurs diesel aussi. « La technologie est devenue très difficile à investir, et l’investissement est assez élevé. Le propane offre une alternative à cela, et il respecte et dépasse les normes d’émissions, mais utilise une technologie beaucoup plus simple », a déclaré Hale. « Nous avons donc dû, d’un point de vue technique, nous orienter vers ce domaine pour que le propane devienne plus compétitif. »

Il a décrit cette situation comme une « tempête parfaite qui se prépare en ce moment même et qui n’a jamais vraiment existé jusqu’� présent » � une tempête alimentée par une forte demande d’électricité associée à un besoin de carburant abondant et à faibles émissions capable d’utiliser la technologie existante. Bien que des investissements importants aient été réalisés dans de nouveaux systèmes énergétiques, une grande partie de ces investissements est consacrée à des technologies qu’il a décrites comme « éphémères au mieux, intangibles si vous avez de la chance ».

« Ils n’existent pas encore », a-t-il déclaré. « [Le propane] existe aujourd’hui. Nous pouvons atteindre ces objectifs avec ce que nous avons aujourd’hui. C’est pourquoi il est temps de réunir tout cela. »

Le score sur le propane renouvelable

Selon le PERC, le propane renouvelable devient rapidement une source d’énergie viable pour les besoins en électricité. Fabriqué à partir de diverses matières premières renouvelables, telles que l’huile de cameline (une culture non alimentaire), l’huile de cuisson usagée ou les graisses animales, l’intensité carbone (IC) du propane renouvelable se situe entre 20,5 et 43,5 grammes d’équivalent dioxyde de carbone par mégajoule (gCO2e/MJ), selon la matière première. En comparaison, l’IC du propane conventionnel est de 80 gCO2e/MJ, celui du diesel de 100 gCO2e/MJ et celui de l’essence de 101 gCO2e/MJ.

« Avec une intensité carbone deux fois inférieure à celle du propane standard, le propane renouvelable ouvre la voie vers des émissions nulles ou quasi nulles au cours des 15 prochaines années », a déclaré Gavin Hale du PERC.

Comme sa structure chimique et ses propriétés physiques sont identiques à celles du propane traditionnel, la variante renouvelable peut être utilisée pour les mêmes applications sans modification des moteurs ou des équipements. Elle peut être utilisée seule ou en mélange avec d'autres sources d'énergie à faible teneur en carbone, y compris le propane conventionnel, réduisant ainsi encore les émissions de carbone sans sacrifier les performances, a déclaré le PERC.

« Le propane est propre, et le propane renouvelable est plus propre », a déclaré Hale. « Il offre aujourd’hui la possibilité d’être plus respectueux de l’environnement que l’hydrogène. La question est d’augmenter la production. »

En 2023, 4 millions de gallons de propane renouvelable ont été produits, contre 10 milliards de gallons de propane conventionnel. « C'est une économie d'échelle », a déclaré Hale. « Plus nous produisons, plus le coût est bas. »

« Dans un premier temps, nous devons être sélectifs quant aux endroits où nous déployons le missile, en ciblant la manière dont nous le faisons », a-t-il poursuivi. « Au cours des deux prochaines années, nous verrons sa prolifération augmenter et le missile sera déployé dans les zones où il sera le plus utile. »

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