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Le GPL ou Gaz de Pétrole Liquéfié

Molecule propane
Le butane et le propane, définis sous le terme général de GPL ou Gaz de Pétrole Liquéfiés, sont issus à plus de 60 % des champs de gaz naturel. Pour le reste, ils proviennent du raffinage du pétrole brut dont ils représentent entre 2 et 3 % de l'ensemble des produits raffinés

Qu’est ce que le GPL ?

Le Butane et le Propane, appelés couramment « GPL » sont des Gaz de Pétrole Liquéfiés. Il s’agit de dérivés du pétrole et/ou du gaz naturel. L’appellation « Gaz de Pétrole Liquéfiés » est exclusivement réservée au Propane et au Butane, car ils sont les seuls à être gazeux à pression et température ambiante (1,013 bar et 15°C) et à se laisser liquéfier sous faible pression (respectivement à 7,5 et 1,5 bar).

Composition

Les Gaz de Pétrole Liquéfiés (GPL) sont des molécules pures, dites saturées, car elle possèdent des molecule butane_80x6Molecule propanerelations stables entre les différents atomes. En effet, GPL ne sont rien d’autre que des chaînes hydrocarbonées, c’est-à-dire qu’elles sont constituées uniquement de molécules de Carbone (3 pour le propane – 4 pour le butane) et d’Hydrogène (8 pour le propane – 10 pour le butane). Ces hydrocarbures mélangés répondent à des règles officielles, clairement définies par la loi.

Le Butane et le Propane partagent de nombreuses caractéristiques :

  • incolores,
  • inodores à l’état naturel (pour des raisons de sécurité, on y ajoute du mercaptan, qui par son odeur bien caractéristique permet de détecter toute fuite) ;
  • non toxiques ;
  • non corrosifs (mais dissout le caoutchouc, la graisse et l’huile) ;
  • fluidité.

Néanmoins, ils se distinguent par deux éléments :

  • leur pression de liquéfaction (passage de l’état gazeux à l’état liquide) ;
  • leur température d’ébullition (à laquelle un liquide se vaporise).

A température ambiante et à pression atmosphérique, les GPL ont la propriété d’être à l’état gazeux. Mais ils se liquéfient aisément en augmentant leur pression, facilitant ainsi leur stockage et utilisation.

Propane

Butane

FORMULE CHIMIQUE

C3H8

C4H10

EQUIVALENCE

1L de gaz liquide est égal à

270 L

de propane gazeux

239 L

de butane gazeux

TEMPERATURE D'EBULLITION à pression ambiante

(passage de l'état liquide à l'état gazeux)

-40°C

0°C

PRESSION DE LIQUEFACTION à 15°C

(passage de l'état gazeux à l'état liquide)

7,5 bar

1,5 bar

Origine des Gaz de Pétrole Liquéfiés

Toute extraction de champs de gaz naturel et/ou raffinage de pétrole produit irrémédiablement des Gaz de Pétrole Liquéfiés. Il s’agit des :

  • fractions lourdes de l’extraction de gaz naturel
    Le gaz naturel n’est autre que le méthane (qui a un seul atome de carbone : CH4), plus communément appelé gaz de ville. Puisque c’est l’atome de carbone qui détermine le poids des molécules, il est facile de comprendre que les GPL sont les fractions lourdes du gaz naturel : en effet, le butane contient 4 atomes de carbone, le propane en contenant 3.
  • fractions légères du raffinage du pétrole
    1 tonne de pétrole brut raffiné produit 30 kg de GPL, dont 2/3 de Butane et 1/3 de Propane.

Rendement des Gaz de Pétrole Liquéfiés

Les GPL offrent une puissance énergétique nettement supérieure aux autres énergies. Cette efficacité nous est indiquée par leur Pouvoir Calorifique. Il s’agit de la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète sous pression atmosphérique.

En terme de quantité de chaleur dégagée, voici les équivalences :

 1 KG DE PROPANE EQUIVAUT A 

BoisCharbon

Fioul

Gaz naturelElectricite

BOIS

3 à 6 kg

CHARBON

1,5 à 2 kg

FIOUL

1,29 litre

GAZ NATUREL

1,16 m3

ELECTRICITE

13,8 kWh

source : Economiedenergie

Quelques chiffres sur le marché du GPL

Production

Le butane et le propane sont issus à plus de 60 % des champs de gaz naturel. Pour le reste, ils proviennent du raffinage du pétrole brut dont ils représentent entre 2 et 3 % de l’ensemble des produits raffinés.
En 2007, La production mondiale de Gaz de Pétrole Liquéfié s’élèvait à 230 millions de tonnes alors que la production française s'élèvait à 2,5 millions de tonnes de GPL (source : CFBP).
En France nous disposons de quelques champs pétroliers mais d’aucun champ gazier. Les GPL que l’on trouve en France sont majoritairement issus du raffinage de pétrole (seuls moins de 1% des GPL commercialisés sont extraits du gaz naturel).

La consommation

chiffres cles_gpl_2007_pf
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La consommation européenne de GPL s’est élevé à 31 millions de tonnes en 2007, soit 1,9% de la consommation européenne totale d'énergie. La France, quant à elle, représente environ 16% de la consommation totale de l’Union Européenne, avec 2,5 millions de tonnes consommées ; 79% sont du Propane et 21% du Butane.

consommation gpl_france_2007_pf
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En France, le secteur résidentiel est le plus grand consommateur de GPL (58% de la consommation totale) suivi de l'agriculture (19%) et de l'industrie (13%).

LES VENTES DE GPL EN FRANCE EN 2005

ventes de_gpl_en_france_en_2005_pv

En ce qui concerne le choix du type de stockage de GPL, une grande majorité (soit près de 70% des ventes) est représentée par les stockages de gros volumes (en réservoirs aériens ou enterrés).
Les ventes de bouteilles ont quant à elles atteint les 22%, le reste étant occupé par le GPL Carburant. 

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Les GPL, une énergie respectueuse de l’environnement

A l’état naturel, les GPL sous forme gazeuse ou liquide ne contiennent pas de CO2 et n’en libèrent pas non plus. C’est leur combustion qui émet du CO2. Cette quantité émise reste faible par rapport aux émissions de Gaz à Effet de Serre des autres énergies fossiles.

Kg CO2 / kWhKg CO2 / Tep

Gazole/FOD

0,271

3.157

Fuel lourd

0,280

3.280

Gaz naturel

0,204

2.387

GPL

0,231

2.695

Charbon

0,350

4.081

source : Ademe | Citepa

La combustion du propane et du butane reste de très bonne qualité comparée à celle des autres énergies fossiles. Ainsi elle ne dégage pas de composé sulfureux, peu d’oxydes de carbone, aucun résidu, pas d’imbrûlé, pas de poussière, ni de cendre. L’entretien des matériels s’en trouve d’ailleurs facilité (par exemple, les brûleurs ne s’encrassent pas).

Les GPL, une énergie qui réduit la dépendance énergétique

Avec une production annuelle de 2,5 millions de tonnes, la France est capable d’assurer près de 75% de nos besoins énergétiques (Source : CFBP). En effet, notre pays dispose de 71 sites industriels (représentant 200.000 m3) et d’importants sites de stockage (environ 820.000 m3 ).

Le GPL est une « énergie du développement durable », dans le sens où, comme nous l’avons dit précédemment, son couplage avec une énergie renouvelable est facile, ce qui vous permet de réduire considérablement vos besoins en énergie électrique et/ou combustible !

Vous trouverez sur le marché différents types (matériels) de distribution des Gaz de Pétrole Liquéfiés (GPL) :

  1. en bouteille de 5 kg à 35 kg ;
  2. en citerne de 300 kg à 50 tonnes ;
  3. en réseaux canalisés (pour alimenter tout un quartier ou village).

Les bouteilles

La plupart du temps, les bouteilles sont construites en tôle d’acier. Afin d’alléger leur poids et pour vous en faciliter le transport, le stockage et l’utilisation, les fournisseurs de GPL ont travaillé à réduire leur épaisseur, ou à créer des bouteilles en composites. Il existe aujourd’hui différents types de bouteilles en fonction du gaz qu’elles contiennent (du butane ou du propane).

Le choix du gaz se fera en fonction des usages que vous lui destinez :

  • pour les usages extérieurs, préférez le propane (qui doit obligatoirement être stocké à l’extérieur de votre habitation et dont l’utilisation est possible par des températures avoisinant les -40°C) ;
  • pour les usages intérieurs, préférez le butane (qui doit obligatoirement être stocké à l’intérieur, car son efficacité en dessous des 5°C est plus limitée).
Nota : Afin de distinguer les bouteilles par type de gaz, mais aussi par marque, chaque fournisseur de GPL possède son propre code couleur. Vous ne pourrez donc pas vous tromper !

Les différents types de bouteilles :

  • les bouteilles Propane
    Elles sont préconisés pour les usages extérieurs. Ainsi, pour vos barbecues, parasols chauffants… le propane est recommandé. Vous trouverez dans le commerce des bouteilles de propane de différentes contenances allant de 5 kg à 35 kg.
  • les bouteilles Butane
    Elles sont préconisées pour une utilisation en intérieur. En effet, les caractéristiques du butane ne permettent pas de l’utiliser en dessous de 0°C. Néanmoins, vous pourrez tout de même utiliser du butane pour vos grillades : en effet, il est rare de se permettre un barbecue par temps froid !
Attention : Si aucune indication n’est portée sur le matériel, choisissez votre bouteille en fonction de l’utilisation ( intérieure : Butane ; extérieure : Propane)

Tant pour la fabrication que pour l’exploitation des bouteilles de gaz (transport, etc …), la réglementation est très stricte. En effet, les bouteilles sont soumises à des contrôles systématiques lors du remplissage, puis à des contrôles périodiques tous les 5, 10 ou 15 ans (ré-épreuve réalisée dans les centres emplisseurs).

Les citernes ou stockages de grandes capacités

On en distingue deux types :

  • les stockages aériens
    Il s’agit de la solution la plus simple et la plus économique. Après le choix du lieu de son installation, ce dernier est simplement posé et scellé sur une dalle de béton armé ; ce qui ne prend que quelques heures. Pour des raisons d’esthétisme, il peut aisément être caché par de la végétation (plantes, arbustes…). Les stockages aériens sont dans la majorité des cas en acier classique, recouvert de peintures résistantes.
  • les stockages enterrés
    Cette solution allie esthétique et pratique. En effet, votre réservoir sera placé dans une fosse sous terre (en général, sur une dalle en béton placée au fond de la fosse), ce qui évite d’encombrer mais aussi de dénaturer votre jardin ! Une fois recouvert, vous ne voyez plus rien.
    Il peut s’agir selon les constructeurs de réservoir en acier enterrés :
    • tels quels, avec une protection cathodique,
    • ou dans une coque de protection en Polyéthylène (un type de plastique)

Le territoire français compte plus de 900 000 stockages de grandes capacités, dont la majorité est constituée des réservoirs aériens et seuls 25% d’entre eux sont enterrés (source CFBP).
Ces stockages peuvent assurer le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire mais aussi la cuisson. Leurs capacités diffèrent en fonction de l’usage que vous leur réservez.

Nota : Comme pour les bouteilles, la réglementation est stricte concernant leur fabrication et exploitation. Ils sont aussi soumis à des contrôles systématiques lors du remplissage et à des contrôles périodiques, mais cette fois tous les trois ans.

Les réseaux canalisés

Certaines communes françaises, du fait notamment de leur localisation géographique, ne sont pas reliées au réseau de gaz naturel. Pour y pallier, les distributeurs de GPL ont développé leur savoir-faire afin de donner accès à leur énergie à ces populations.

Principe

Un point de stockage est alimenté en GPL par camion. Un réseau de canalisation permet alors aux habitants reliés, de profiter des avantages d’une énergie confortable et polyvalente ! Il peut s’agir d’une commune entière ou bien d’un lotissement. Il y a en France plus de 4.000 réseaux privatifs de canalisations alimentant 2 clients ou plus en GPL.

Depuis 2003, il y a également des réseaux alimentés en GPL opérés sous Délégation de Service Public.

Les Gaz de Pétrole Liquéfiés (GPL) se prêtent à différentes applications.
De ses différentes utilisations dépend leur mode de commercialisation (bouteille, citerne, réseau canalisé).

Les usages domestiques des Gaz de Pétrole Liquéfiés

Le chauffage central et le chauffage d’appoint

Selon une enquête du CFBP réalisée en 2003 auprès des installateurs chauffagistes, 75% de ces derniers considèrent que le propane est « le confort par excellence ». En effet, le propane est une énergie confortable, qui vous permet de bénéficier d’une chaleur saine, douce et constante dans toutes les pièces de votre logement.
Les chaudières propane permettent ainsi une chaleur modulable, pour :

  • assurer un confort optimal, pièce par pièce ;
  • maîtriser votre consommation énergétique !

Le confort du propane réside aussi dans sa capacité à ne pas assécher l’air ambiant de votre logement. Cela limite donc les risques d’allergies, de toux chroniques, etc ...

En ce qui concerne le chauffage d’appoint, si vous voulez augmenter ponctuellement la température d’une pièce (comme par exemple la salle de bains), une simple bouteille de butane placée dans un radiateur mobile vous permettra d’atteindre en quelques minutes la température souhaitée.

Pour tout savoir sur le chauffage boucle à eau chaude, consultez notre dossier thématique Chauffage.

La production d’eau chaude

Grâce à une installation propane (bouteille ou citerne), vous pourrez jouir des bienfaits et des plaisirs d’une eau chaude instantanée, abondante et toujours disponible, et ce, même en utilisations simultanées. Vous pourrez prendre une bonne douche relaxante sans priver les autres membres de votre famille d’une eau bien chaude pour laver la vaisselle ou inversement ce qui serait bien pire !

Nota : les chaudières propane peuvent alimenter deux circuits distincts, l’un pour l’eau chaude, l’autre pour le chauffage, ce dernier pouvant être coupé en été, pour toujours plus d’économies d’énergie !

La cuisson

Les grands chefs le savent : la cuisson au gaz, c’est la garantie d’une cuisson uniforme, rapide et précise de tous les petits plats !
En effet, rien de tel qu’une flamme que l’on peut aisément régler (on peut passer instantanément d’un feu vif à un feu doux) pour une cuisson parfaite des aliments.
Une simple bouteille de butane permet de plus d’alimenter à la fois les brûleurs de votre cuisinière et votre four : vous pouvez faire cuire vos pâtisseries en même temps que vous décongelez votre poêlée de légumes ! Gain de temps et plaisir assurés !

Les usages annexes (loisirs)

Que vous soyez amateur de loisirs en plein air, de pique nique à la campagne ou de jardinage, les bouteilles de propane vous permettent à tout moment de l’année de satisfaire vos envies !
Vous trouverez dans le commerce une grande gamme d’appareils d’appoint compatibles avec les bouteilles de propane :

  • barbecues, "planchas",
  • parasols chauffants (qui fleurissent aux terrasses des cafés et des restaurants),
  • réchauds,
  • lampes,
  • désherbeurs thermiques.

Profitez ainsi du plein air grâce au propane !

Les usages professionnels du GPL

De nombreux secteurs tels que l’agriculture, l’aviculture, l’hôtellerie restauration, etc… ont choisi les GPL comme énergie :

  • Le chauffage d’une serre ou bien d’un bâtiment d’élevage de volailles nécessite une température maîtrisée, constante, réglable à tout moment ;
  • Les clients d’un hôtel n’accepteraient pas de manquer d’eau chaude pour prendre un bain ;
  • les restaurateurs ne pourraient quant à eux se permettre de servir un plat mal cuit !

Voilà pourquoi de très nombreux professionnels choisissent le propane : c’est une énergie polyvalente, confortable et compétitive, qui répond à tous les besoins exigés par leurs métiers.

Le GPL Carburant

Ce carburant est une mélange de 50% de butane et de 50% de propane.
Il fait à ce titre partie des carburants alternatifs soutenus par l’Union Européenne et la France pour leur capacité à réduire la pollution en ville notamment. En effet, le GPL Carburant ne contient ni benzène, ni souffre, ni plomb. Sa combustion ne provoque pas de particules nocives, ni suies, ni odeur désagréable. Il limite également les émissions de CO2, gaz responsable de l’effet de serre.
Mais ce ne sont pas là ses seuls avantages. En plus d’être un carburant écologique, le GPL Carburant est économique.

En effet, il est, d’une part le carburant le moins cher dans les stations services (il bénéficie d’une TIPP réduite), et d’autre part il ouvre droit à des avantages fiscaux (différents pour les particuliers et les professionnels).

DU SOUS-SOL A VOTRE MAISON 

Voici les différentes étapes que traversent les GPL avant d'arriver, prêts à être utilisés à votre maison :

 le gpl_de_la_source_a_la_consommation_pv

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Extraction – Transformation

En Europe, le GPL (Gaz de pétrole Liquéfié) a deux origines différentes :

  • les champs gaziers (60%)
  • les champs pétroliers (40%)

Les champs gaziers sont principalement constitués de gaz naturel, tandis que les champs pétroliers contiennent du pétrole, du gaz naturel et des liquides de gaz naturel. Les techniques d’extraction sont similaires pour les deux types de champs, on les fait remonter par pression naturelle ou pompage puis par injection d’eau puis de vapeur, polymères, C02 ou microbes pour augmenter la capacité d’extraction.

Transport primaire

En France nous ne disposons d’aucun champ gazier et de quelques rares champs pétroliers. Pour ce faire, nous importons par voie maritime la majorité de notre consommation en GPL. Une fois les terminaux maritimes atteints, différents modes de transport coexistent : voie maritime, voie ferroviaire, réseau routier ou pipe line.

Stockage

Ces modes de transport ont pour destinations les « stockages primaires » appelés aussi « sphères ».

Transport secondaire

Le GPL est par la suite acheminé vers des « relais vrac » ou relais secondaires, par wagons citernes ou camions citernes pour la France et par voie maritime pour la Corse.

Dépôt secondaire

Appelés aussi Relais Vrac, ils sont répartis sur toute la France.

Distribution

L’emplissage des citernes individuelles et collectives placées en clientèle se fait directement par des camions citernes, qui s’approvisionnent dans les relais vrac.

Consommateurs 

  • Particuliers
  • Entreprises – industriels - professionnels
  • Collectivités

DU SOUS-SOL A VOTRE BOUTEILLE DE GAZ

Voici les différentes étapes que traversent les GPL avant d'arriver, prêts à être utilisés dans votre bouteille de gaz :

 le gpl_de_la_source_a_la_bouteille_pv

cliquez pour aggrandir 

L'extraction, la transformation et le transport primaire sont identiques à celui du gaz en citerne  puisque ceux sont les mêmes gaz butane et propane qui sont transportés. C'est à partir du stockage que la distinction se fait :

stockage 

Les « stockages primaires » sont aussi appelés « sphères de stockage ». Ils peuvent ou non se trouver à proximité des centres emplisseurs. S’ils sont éloignés, le transport se fera alors par voie ferrée ou par camions gros porteurs.

Conditionnement

Les bouteilles sont fabriquées dans des usines spécifiques. Puis le conditionnement du gaz se fait dans les centres emplisseurs, qui disposent chacun de leur propre relais vrac. Les bouteilles sont contrôlées, triées, réformées si besoin et réprouvées avant d'être emplies. Ainsi, les bouteilles sont prêtes à être distribuées.

Entrepôt de stockage

Avant d’être distribuées, les bouteilles sont d’abord entreposées dans un lieu de stockage.

Distribution

Les bouteilles sont ensuite livrées chez les clients par des camions bouteilles, qui s’approvisionnent dans les centres emplisseurs.

Consommateurs 

  • Dépôts et points de vente
  • Station service
  • Particuliers

Le GPL et les énergies renouvelables

La combustion des GPL se fait par l’intermédiaire d’une chaudière, reliée à un système de boucle à eau chaude, assurant à la fois le chauffage et l’eau chaude sanitaire.

Nota : Pour un meilleur rendement et encore plus d’économies d’énergie, privilégiez les chaudières à condensation et/ou les chaudières basse température, parfaitement adaptées au propane et au butane.

Avantages

Le principal avantage du système de boucle à eau chaude est qu’il est réversible ce qui signifie que vous pouvez aisément changer d’énergie sans changer l’ensemble de votre installation. Vous pourrez par exemple aisément substituer votre chaudière par une chaudière à bois !

Les installations fonctionnant au propane et/ou au butane offrent également la possibilité d’être couplées aux énergies renouvelables. En effet, à l’heure actuelle, il est quasiment impossible d’assurer l’ensemble des besoins énergétiques d’un logement uniquement grâce à une énergie renouvelable. Il faut donc associer à cette dernière une énergie d’appoint stockable et fiable.

Grâce à une installation GPL, couplée à une source renouvelable, gratuite voire même inépuisable, vous réaliserez ainsi de substantielles économies d’énergie mais aussi vous ferez un geste pour la planète ! Sur le marché, vous pourrez d’ailleurs trouver certains fournisseurs d’énergie qui associent énergies renouvelables et gaz. *
* Primagaz a été le premier à lancer en 2004 une offre bi-énergie en couplant le solaire thermique et le propane.

Exemple

Association du GPL à un chauffe-eau solaire individuel (CESI) :
Grâce à des capteurs solaires (dont la surface dépend du nombre de personnes vivant dans votre logement et de la surface à chauffer) et un ballon d’eau, couplé à votre installation propane, vous pourrez produire entre 50 et 70% de vos besoins en eau chaude sanitaire nécessaire à vos besoins ! (source ADEME)

Pour en savoir plus sur le solaire thermique

Pour en savoir plus sur les pompes à chaleur géothermiques

Estimation budgétaire

En 2005, le prix d'un chauffe-eau solaire individuel standard équipé de 3 à 5 m2 de capteurs et d'un ballon de 200 à 300 litres (pour 3 à 5 personnes et en fonction des régions d'implantation), selon les modèles concernés, était compris entre 3 800 €TTC et 5 500 €TTC, pose comprise. Ne pas oublier de déduire le Crédit d’impôt de 40%.

En plus des économies d’énergie et du geste environnemental, voici le détail des économies financières que vous pouvez réaliser :


Installation classique pour 3 personnes

1 douche / jour

1 bain / semaine

1 bain / jour

Quantité d'eau consommée par an

66.000 L

81.000 L

174.720 L

Quantité d'eau à chauffer

43.800 L

53.100 L

109.200 L

Coût total annuel pour le chauffage de l'eau

188 € TTC

228 € TTC

470 € TTC

En installant un CESI,

vous économisez par an :

113 €

soit 4 places

de théâtre

140 €

soit le prix d'1 dîner pour 4 personnes

282 €

soit 1 journée ou

1 week-end de soins dans un centre spécialisé

source : Ademe | Economiedenergie

Important : Il est évident que le retour sur investissement est assez long. Vous auriez pu vous attendre à une économie d’énergie annuelle plus importante. Néanmoins, n’oubliez pas qu’il s’agit d’une économie durable, puisque le soleil et le vent sont des énergies inépuisables. Privilégiez l’importance du geste respectueux de l’environnement !
 
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