Dans le domaine du génie électrique et des ressources énergétiques, l'huile de transformateur joue un rôle essentiel dans le fonctionnement des transformateurs électriques. Ses principales fonctions englobent plusieurs aspects : l'isolation électrique, la dissipation thermique et l'extinction de l'arc électrique. Une question se pose : cette huile spécialisée peut-elle être réutilisée comme combustible ? Il est nécessaire d'examiner en détail les propriétés, la composition et les implications en matière de sécurité de l'huile de transformateur. Après cet examen, la situation réelle est plus complexe.

Composition et propriétés de l'huile de transformateur

L'huile de transformateur est également appelée huile isolante. Il s'agit généralement d'une huile minérale hautement raffinée ou d'un fluide synthétique. Les huiles de transformateur minérales proviennent du pétrole brut. Elles doivent subir des processus de raffinage approfondis. Ces processus visent à éliminer les impuretés, notamment le soufre, les composés aromatiques et d'autres hydrocarbures. Ces hydrocarbures peuvent dégrader les performances isolantes et la stabilité chimique de l'huile. Les principaux composants de ces huiles sont les hydrocarbures paraffiniques, les hydrocarbures naphténiques ou un mélange de ces deux types d'hydrocarbures. Les huiles de transformateur synthétiques sont différentes. Elles sont conçues avec des structures moléculaires spécifiques. L'objectif de cette ingénierie est d'améliorer les performances, notamment la stabilité, la biodégradabilité et d'autres caractéristiques souhaitées.

L'huile de transformateur possède des propriétés clés qui la rendent adaptée aux équipements électriques. Parmi ces propriétés, on compte une rigidité diélectrique élevée, une faible viscosité et une excellente résistance à l'oxydation. Ces propriétés constituent précisément les principales différences entre l'huile de transformateur et les carburants conventionnels. Parmi ces propriétés, la rigidité diélectrique désigne la capacité de l'huile à supporter des tensions électriques élevées sans claquage et à conduire l'électricité. Cette capacité est essentielle à la fonction d'isolation. Les carburants sont conçus pour un usage spécifique : libérer de l'énergie par combustion. Leur performance est évaluée selon plusieurs facteurs, notamment leur pouvoir calorifique, leurs caractéristiques d'inflammation et leur efficacité de combustion.

Caractéristiques de combustion de l'huile de transformateur

À première vue, l'huile de transformateur est une substance hydrocarbonée. De ce fait, elle peut sembler combustible. Les hydrocarbures sont connus pour leur comportement spécifique. Ils peuvent brûler en présence d'oxygène. Lors de cette combustion, ils libèrent de la chaleur. Cependant, le comportement de combustion de l'huile de transformateur n'est pas adapté aux applications combustibles. Cette inadéquation est significative. L'huile de transformateur a un point d'éclair relativement élevé. Le point d'éclair des huiles de transformateur classiques se situe généralement entre 130 °C et 200 °C, voire plus. Ce point d'éclair élevé impose des exigences particulières à l'huile. Elle doit absorber une grande quantité de chaleur. Ce n'est qu'après avoir absorbé cette chaleur qu'elle peut se vaporiser et, ce n'est qu'alors, qu'elle peut potentiellement remplir les conditions d'inflammation. L'essence et le diesel ont un point d'éclair beaucoup plus bas. Comparé à ces carburants, l'huile de transformateur a plus de difficulté à amorcer la combustion.

Même si l’huile de transformateur peut brûler, son processus de combustion présente certaines limites. Il ne peut atteindre le niveau de propreté des carburants dédiés. Il ne peut pas non plus atteindre le niveau d’efficacité des carburants dédiés. Durant le processus de combustion, une grande quantité de fumée peut être produite. Une grande quantité de suie peut également être produite. De plus, des sous-produits nocifs peuvent être produits. L'huile de transformateur contient divers additifs. Ces additifs sont utilisés pour améliorer les propriétés électriques et chimiques de l’huile. Ces additifs peuvent également avoir certains effets. Ils peuvent aggraver le phénomène de combustion incomplète. Ils peuvent également favoriser la formation de polluants. Ces sous-produits ont certains impacts négatifs. D’une part, ils réduiront l’efficacité globale de la libération d’énergie. En revanche, s’ils sont rejetés dans l’atmosphère, ils entraîneront des risques environnementaux. Ils entraîneront également des risques pour la santé.

Préoccupations en matière de performance et de sécurité liées à l'utilisation de l'huile de transformateur comme combustible

En termes de rendement énergétique, l'huile de transformateur présente une caractéristique particulière. Son pouvoir calorifique est inférieur à celui des combustibles classiques. Le pouvoir calorifique désigne un paramètre spécifique : il représente la quantité d'énergie libérée. Cette libération se produit lors de la combustion complète d'une unité de masse ou de volume d'une substance. Prenons l'exemple du gazole. Son pouvoir calorifique est d'environ 45 à 46 mégajoules par kilogramme. Le pouvoir calorifique de l'huile de transformateur est nettement inférieur à ce niveau. Ceci implique une conséquence : même si l'huile de transformateur peut être brûlée efficacement, elle peut fournir moins d'énergie par unité de masse ou de volume. De ce fait, elle est une source de combustible moins efficace.

La sécurité est une autre préoccupation importante. Cette préoccupation se pose lorsqu'on envisage d'utiliser de l'huile de transformateur comme combustible. L'huile de transformateur a un point d'éclair élevé. Si l'on tente de la chauffer à la température requise pour la combustion, un problème peut survenir. L'huile peut dépasser sa plage de température de fonctionnement sécuritaire. Cette température excessive peut entraîner une décomposition thermique. Lors de cette décomposition, des gaz inflammables peuvent être libérés, voire explosifs. Une mauvaise combustion de l'huile de transformateur peut également produire des substances toxiques, comme les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Ces HAP sont cancérigènes.

Contraintes réglementaires et environnementales liées à l'utilisation de l'huile de transformateur comme combustible

L'utilisation de l'huile de transformateur comme combustible est soumise à de fortes contraintes, notamment réglementaires et environnementales. L'huile de transformateur est classée comme fluide industriel spécial. Son élimination et son utilisation doivent respecter des réglementations environnementales strictes. Si l'huile de transformateur est rejetée ou brûlée directement sans traitement approprié, elle peut polluer les sols, l'eau et l'air. De plus, l'huile peut contenir des additifs ou des contaminants, nocifs pour l'environnement. Brûler l'huile sans mesures de contrôle de la pollution suffisantes peut engendrer un autre problème, qui constitue une violation des lois environnementales en vigueur dans de nombreuses régions.