TEL

Le tétraéthylplomb (TEL) est un composé organométallique, C8H20Pb, qui était ajouté à l'essence en faibles concentrations, généralement de 1 à 3 grammes par litre, pour augmenter l'indice d'octane et supprimer le cliquetis du moteur. La molécule est constituée d'un atome de plomb lié à quatre groupes éthyle. Lors de la combustion dans la chambre de combustion, il se décomposait et dispersait des particules d'oxyde de plomb dans les gaz d'échappement, qui agissaient comme des piégeurs de radicaux libres et empêchaient la combustion incontrôlée qui provoque le cliquetis.

Le TEL a été synthétisé pour la première fois par Charles Kettering et Thomas Midgley Jr. chez General Motors en 1921 comme solution au cliquetis dans les moteurs à combustion interne à haute compression. Étant donné que les stocks de pétrole des années 1920 et 1930 avaient une teneur en octane naturelle insuffisante pour les conceptions de moteurs modernes, le TEL est devenu l'additif antidétonant dominant dans le monde entier. Un seul millilitre de TEL pouvait augmenter l'indice d'octane d'environ 10 points, ce qui le rendait économique pour les raffineries à mélanger plutôt que de recourir à des procédés d'hydrocraquage ou de reformage plus coûteux.

L'efficacité du TEL l'a rendu presque universel dans les qualités premium et régulières jusqu'au milieu du 20e siècle. Cependant, le plomb issu de la combustion s'est accumulé dans l'atmosphère, le sol et le sang humain, causant des dommages cognitifs chez les enfants à des concentrations de parties par milliard dans le sang. Les convertisseurs catalytiques, introduits dans les années 1970 pour contrôler les émissions, ont été empoisonnés par les dépôts de plomb, ce qui a exercé une pression pour l'élimination progressive du TEL. La plupart des nations développées l'ont interdit dans le carburant routier entre 1978 et 2000, bien qu'il ait persisté dans l'essence d'aviation (spécifiquement le 100LL, contenant du tétraéthylplomb) pour les avions à moteur à pistons.

Remplacement et utilisation résiduelle

Les raffineries ont réagi aux interdictions de TEL en augmentant la sévérité du traitement du brut, en introduisant du méthyl tert-butyl éther (MTBE) et d'autres oxygénats, et en concevant des moteurs avec des rapports de compression plus faibles. Certains carburants spéciaux, en particulier dans les pays en développement et dans les applications hors route, ont continué à utiliser le TEL au 21e siècle. L'aviation 100LL reste la principale utilisation commerciale; elle contient 2 millilitres de TEL par gallon (environ 0,56 gramme par litre) et fait l'objet d'un processus d'élimination progressive en cours, avec des alternatives sans plomb toujours en cours de certification.

L'histoire du TEL illustre un problème industriel récurrent: une solution technique qui résout un problème (le cliquetis du moteur) tout en en créant un plus grand (la contamination atmosphérique et neurologique par le plomb). Son adoption a été rapide; son retrait de l'approvisionnement en carburant a pris des décennies et a nécessité une action réglementaire dans de multiples juridictions. Comprendre le TEL est essentiel pour quiconque travaille avec d'anciennes spécifications de moteur, des formulations de carburant vintage ou les contraintes héritées des convertisseurs catalytiques qui ont façonné la conception du contrôle des émissions.