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Le propane (C3H8) est un gaz compressible en liquide, dérivé de produits pétroliers (pétrole, gaz naturel). Le propane est utilisé comme combustible pour les moteurs ou pour des applications liées à la cuisson (barbecues) et au chauffage (central ou portable).
Le propane utilisé comme combustible pour les véhicules est plus connu sous le nom de GPL (gaz de pétrole liquéfié), qui est en fait un mélange de propane, de butane, de propylène et de butylène. Le propane est donc essentiellement commercialisé sous forme liquide. En effet, si le propane est à l’état gazeux à température ambiante et à pression atmosphérique, il suffit de le soumettre à une pression légèrement plus importante pour qu’il passe à l’état liquide. La liquéfaction du propane permet de diminuer son volume, et d’en faciliter le transport dans des réservoirs, citernes ou bouteilles.
En France, le prix du propane vendu aux particuliers pour les citernes de gaz est fixé par libre négociation entre le consommateur et le distributeur de propane (Antargaz, Butagaz, Primagaz, Repsol, Vitogaz). Les prix constatés sont très variables selon les régions, les distributeurs et les clients : de 1500 à 2500 euros TTC la tonne de propane livrée à la citerne de gaz. Le plus souvent, le distributeur de propane installe une citerne de gaz (enterrée ou aérienne) qui reste sa propriété sur le terrain de son client, et signe avec ce dernier un contrat de long terme pour l'approvisionnement exclusif en propane de la citerne. En début de contrat, la plupart des distributeurs de propane proposent des prix préférentiels pendant 12, 24 ou 36 mois, puis les prix du propane augmentent sensiblement, sans qu'il soit possible pour le client d'obtenir un contrôle sur le barème des prix appliqués. Les prix du propane se caractérisent par un certain manque de transparence, les distributeurs de propane complexifiant volontairement les modalités de calcul de la facture finale du client et appliquant la plus grande discrétion autour de leur barème de prix.
Souvent, le consommateur peut rompre son contrat d'approvisionnement en propane avant son terme, et se libérer ainsi de son distributeur. Pour payer moins cher, il convient donc, même en cours de contrat, de demander un devis auprès d'autres fournisseurs de propane, qui proposent des prix préférentiels très attractifs en début de contrat, à titre commercial.
Aux Etats-Unis en novembre 2009, le propane était commercialisé à environ 2,20 dollars par gallon (soit 24 dollars pour un million de BTUs). Le prix du propane est donc comparable à celui de l’essence, vendue à 2,73 dollars par gallon sur la même période.
Pour aller plus loin :
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Le propane est un dérivé issu de deux procédés : le traitement du gaz naturel et le raffinage du pétrole. Le traitement du gaz naturel implique ainsi de retirer le butane, le propane et l’éthane du gaz ayant été extrait de la terre, dans l’objectif d’éviter leur condensation dans les gazoducs.
Ces méthodes de production rendent difficile l’adaptation de l’offre à la demande de propane. La production de propane est entièrement dépendante des volumes de gaz naturel traités, et du volume de pétrole raffiné (ainsi que de la méthode de raffinage). Les Etats-Unis produisent 90% de leur consommation de propane sur leur sol domestique, en importent 7% du Canada et 3% d’autres pays. L’Amérique du Nord représente 30% de la production mondiale de propane, avec 60 millions de tonnes produites en 2000, loin devant le Moyen-Orient (35 millions de tonnes), l’Asie (32 millions) et l’Europe (27 millions).
Le propane est stocké après sa production dans d’immenses cavités salines (Fort Saskatchewan dans l’Alberta, Mont Belvieu au Texas, Conway dans le Kansas) avant d’être transporté par pipeline, par barge ou par train vers les zones de consommation.
Le propane pour la cuisson et le chauffage portatif
Le propane est particulièrement populaire pour les barbecues et le chauffage portatif, en raison de sa basse température d’évaporation (-42°C). Dès que le propane sort de son container pressurisé, il s’évapore dans l’atmosphère, rendant le matériel de cuisson particulièrement simple de conception et d’utilisation. Le propane est également utilisé dans les zones rurales d’Amérique du Nord pour le fonctionnement d’équipements nécessitant une source de chaleur, comme les fourneaux, les bouilloires, les sèche-linges…
Le propane dans les transports
Le propane peut être utilisé pour la propulsion de tous types de véhicules. Le gaz de pétrole liquéfié n’est toutefois pas constitué de propane pur. En Amérique du Nord, le propane représente au moins 90% du gaz de pétrole liquéfié, le reste étant principalement constitué de butane et de propylène.
Après l’essence et le diesel, le propane est le combustible le plus utilisé dans les transports aux Etats-Unis, avec 190000 véhicules propulsés au propane. Les véhicules au propane font souvent partie de flottes de véhicules de société. Dans le monde, ce sont 13 millions de véhicules qui roulent au propane. L’avantage du propane dans son utilisation pour les transports est son état liquide, obtenu à pression modérée. Le réservoir de propane peut ainsi être chargé rapidement et sa production peut être obtenue à un coût modéré. Le prix du propane est également souvent moins cher que celui de l’essence ou du diesel, en raison d’une taxation moins forte. Le propane sert également à propulser les montgolfières.
Le propane dans la réfrigération
Le propane est également marginalement utilisé pour des objectifs de réfrigération, en remplacement d’autres gaz traditionnellement utilisé dans le processus. L’utilisation du propane dans les circuits de réfrigération automobile est toutefois déconseillée, ou interdite, en raison des risques de feu ou d’explosion.
Les usages industriels du propane
Le propane trouve également quelques usages industriels : production de l’éthylène et du propène, synthèse du tétrachloroéthène, du tétrachlorométhane, du toluène et du xylène. On retrouve parfois le propane dans des lieux ou produits inattendus, comme par exemple dans les crèmes de rasage, ou dans les parcs d’attraction, ou dans les studios de tournage, pour simuler des explosions et créer des effets spéciaux.
Modes de commercialisation du propane
Pour les applications de chauffage et de cuisson domestique, des camions de livraison du propane sillonnent l’Amérique du Nord et remplissent les cuves qui sont installées à proximité des habitations. Une autre méthode consiste à livrer une cuve pleine de propane et à évacuer la cuve vide pendant la même opération. Dans la plupart des autres pays, le propane est vendu sous la forme de réservoirs individuels plus petits, appelés bouteilles.
Le propane a été identifié comme composant du gasoil en 1910 par l’américain Walter Snelling. Les avantages en termes de pouvoir énergétique du propane ont immédiatement été identifiés, le New York Times annonçant en mars 1910 qu’une bouteille en acier de propane suffirait à illuminer une maison pour trois semaines. Le même Walter Snelling a ensuite contribué à trouver les moyens de liquéfier le propane durant le processus de raffinage de l’essence. Walter Snelling a créé le premier distributeur de propane au monde : l’American Gasol Corporation. Le brevet de création du propane selon la technique de Walter Snelling a été déposé en mars 1913, alors que son associé Franck Peterson avait déjà déposé un brevet sur une méthode de production de propane par compression dès 1912.
La production de propane a par la suite connu un boom, passant de 223 000 gallons de propane en 1922 à un milliard en 1945. La chaîne du propane s’était entre temps enrichie de possibilités de transport ferroviaire, de l’ajout d’un additif odoriférant permettant la détection des fuites et de la construction de nombreuses usines d’embouteillage du propane.
L’utilisation du propane dans les transports ne fut pas en reste avec, en 1950, la commande de 1000 autobus fonctionnant au propane pour l’autorité des transports en commun de Chicago. Les ventes de propane aux Etats-Unis ont atteint 7 milliards de gallons en 1958, et 15 milliards en 2004, pour un chiffre d’affaires du secteur de 8-10 milliards de dollars.
La popularité grandissante du propane dans les pays en voie de développement s’explique par le remplacement progressif par le propane des sources d’énergie traditionnelles, comme le bois, pour la cuisson des aliments. Souvent, le propane vendu dans ces pays est en fait un mélange de propane et de butane (plus le pays est chaud et plus le mélange contient de butane).
Le propane est une fois et demie plus dense que l’air à température normale et pression atmosphérique, ce qui le différencie du gaz naturel. Le propane est inodore, mais un additif (l’éthanethiol, ou métylmercaptan) est ajouté afin de permettre une détection aisée des fuites de propane. A sa libération dans l’air, le propane à l’état liquide s’évapore à pression atmosphérique. La combustion du propane est rendue possible par la présence d’oxygène, formant de l’eau, du dioxyde de carbone, et de la chaleur. En cas de présence insuffisante d’oxygène, la combustion incomplète du propane donne lieu au dégagement d’eau, de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone et de carbone.
Une combustion optimale d’un mètre cube de propane équivaut à 91 mégajoules. La densité énergétique du propane est de 46,44 mégajoules par kilogramme. Le point d’ébullition du propane est de -42°C. La masse volumique du propane à l’état liquide est de 515 kilogrammes par mètre cube à 15°C, alors qu’elle est de seulement 1,85 kilogramme par mètre cube pour le propane à l’état gazeux. A une pression de 1 bar et à une température de 15°C, un litre de propane liquide peut libérer 311 litres de gaz.
Le bilan écologique du propane est nettement plus favorable que celui de l’essence, mais moins que celui du méthane (principal composant du gaz naturel). La combustion d’un litre de propane donne lieu à la libération de 1,55 kilogramme de dioxyde de carbone (soit 73,7 kilogrammes par gigajoule).
Du fait de sa densité supérieure à celle de l’air, une fuite de propane donne lieu à une concentration de propane au sol qui donne naissance à des poches de propane très inflammables. Une fuite de propane dans un sous-sol peut ainsi par exemple progressivement remplir la pièce jusqu’à attendre une source de chaleur, et provoquer un incendie ou une explosion.
