thumb|Le combustible consommé dans une cheminée traditionnelle est généralement du bois ; le comburant est l'oxygène de l'air.
Un combustible est un composé chimique qui, avec un comburant (comme le dioxygène), se consume dans une réaction chimique, générant de l'énergie sous forme de chaleur : la combustion. Cette réaction d'oxydation exothermique rapide fait intervenir un réactif réducteur (combustible), et un réactif oxydant (comburant).
Un carburant est un combustible qui alimente un moteur à combustion interne.
On parle de biocombustible pour désigner les combustibles organiques « non-fossiles » issus de la biomasse. Par extension, on parle de combustible nucléaire pour désigner les isotopes fissiles utilisés pour produire de l'énergie par fission dans les réactions nucléaires, bien qu'il ne s'agisse pas d'une réaction chimique de combustion.
Définitions Dans la combustion (qui est une réaction d'oxydoréduction), le comburant est l'oxydant, tandis que le combustible est le réducteur.
Dans le langage courant, le terme « combustible » désigne plutôt les produits utilisés pour le chauffage (bois, charbon, produits pétroliers…). Dans les faits, ce qualificatif s’applique à tout composé susceptible de s’unir à un oxydant (presque toujours l’oxygène de l’air) et capable de se .
Dans la première acception,
Les combustibles se répartissent en trois grandes catégories selon leur état physique dans les conditions standard de température et de pression. On distingue ainsi : les combustibles solides (charbon, bois, paille…) ; les combustibles liquides (GPL, FOD, fioul lourd et produits assimilés), tous issus du pétrole brut et parfois, pour une très faible part, de la biomasse (dérivés d'huiles végétales) ; les gaz combustibles, le gaz naturel constituant, à lui seul, une source d'énergie primaire importante.
La seconde acception englobe plus largement d'autres substances, dont la vocation dans l'industrie, n'est pas nécessairement d'être consumé pour produire de l'énergie. Dans ce cas, l’appellation combustible renvoie aux propriétés chimiques, aux précautions de manipulation et de stockage.
Certains produits combustibles ont la propriété de s’enflammer vivement et de brûler avec production de flammes ; ils sont qualifiés de « produits inflammables ». Pour caractériser l’inflammabilité des liquides, on utilise la notion de point d’éclair. Le « point d'éclair » est la température minimale à laquelle, dans des conditions d’essais spécifiés, un produit émet suffisamment de gaz inflammables capables de s’enflammer momentanément en présence d’une source d’inflammation.
Par ailleurs, les gaz, vapeurs, brouillards de produits combustibles, mélangés à l’air, sont explosifs dans le domaine de concentration compris entre la limite inférieure d'explosivité (LIE) et la limite supérieure d’explosivité (LSE) (Voir Limite d'explosivité). En dessous de la LIE, le mélange est trop pauvre en combustible pour donner lieu au phénomène explosif. Au-dessus de la LSE, le mélange est trop riche en combustible et ne contient pas suffisamment d’oxygène.
La combustion est une réaction chimique d’oxydation d’un combustible par un comburant, qui nécessite une source d’énergie. Elle met en jeu trois éléments nécessaires : le combustible, la matière susceptible de brûler (solide : charbon… ; liquide : essence, solvants… ; gazeuse : propane, butane…), etc. le comburant, en se combinant avec un autre corps, permet la combustion (oxygène, peroxydes, chlorates…) l’énergie d’activation, l’énergie minimum nécessaire au démarrage de la réaction chimique de combustion ; elle est apportée par une source de chaleur, une étincelle… qui constituent le triangle du feu.
L'absence d’un des trois éléments empêche le déclenchement de la combustion ; La suppression d’un des trois éléments arrête le processus ; Le feu s’éteint de lui-même, s’il n’y a pas assez de comburant, si le combustible manque ou si le foyer est refroidi.
Histoire
Les combustibles sont la première source d'énergie utilisée par l'homme pour le chauffage domestique, l'éclairage et l'industrie. Une nouvelle ère a commencé avec l'exploitation des combustibles fossiles, qui sera pour beaucoup à l'origine de l'essor industriel de l'Occident dès la fin du et qui est en train de se terminer avec l'épuisement de ces ressources. D'autres sources d'énergie sont déjà utilisées qui évitent les redoutables conséquences de la combustion, la production de gaz à effet de serre.
Le bois, la houille, pour le chauffage, les huiles animales, végétales et minérales, dont on fait un usage immémorial dans les lampes à huile, constituent les combustibles les plus anciennement utilisés.
Encore en 1762, le Dictionnaire de l'Académie française (), donne pour combustible la définition suivante
Benjamin Thompson, comte de Rumford est le premier physicien qui se soit occupé de la détermination de la puissance calorifique des combustibles. L'appareil dont il se sert porte le nom de « calorimètre de Rumford »Eugène Péclet, Traité de la chaleur, considérée dans ses applications. D. Avanzo et ce, 1844. en ligne. Pour Lavoisier, à qui l'on doit le terme « oxygène », dans son Traité élémentaire de chimie, en 1789, la combustion n'est autre que la décomposition du gaz oxygène par un corps combustible. L'oxygène forme la base de ce gaz est absorbé le calorique et la lumière deviennent libres et se dégagentAntoine Laurent de Lavoisier. Traité élémentaire de chimie présenté dans un ordre nouveau et d'après les découvertes modernes, Volume 2. Cuchet, 1793. Consulter en ligne. L'explication de Lavoisier sur la combustion remplace la théorie phlogistique, qui postule que les matériaux relâchent une substance appelée phlogiston lorsqu'ils brûlent dans le récipient en question. Aux alentours de 1800, les combustibles simples, réduits au nombre de six, parce qu'on regarde le diamant comme du carbone le plus pur, sont l'hydrogène, l'azote, le soufre, le phosphore, le carbone et les métaux. Les facultés des corps combustibles ne sont pas toutes égales entre elles. Dans le nombre, il en est qui brûlent avec flamme et d'autres qui brûlent sans flamme. Le gaz azote et plusieurs des métaux sont de ce dernier groupeSimon Morelot. Cours élémentaire théorique et pratique de Pharmacie-chimique. Poignée, 1803. Consulter en ligne.
Le sous l'impulsion du courant hygiéniste se préoccupe de la salubrité des logements. La ventilation, le chauffage, sont érigés en science, les combustibles sont répertoriés et qualifiés et quantifiés. En 1844,
En 1847, les combustibles employés dans les foyers des machines à vapeur , sont au nombre de trois principauxDictionnaire des Arts et Manufactures, 1847. Consulter en ligne : le bois, la tourbe et la houille. On compte donc trois combustibles qui soumis à la « carbonisation » (en fait une pyrolyse) donnent naissance à trois nouveaux combustibles : le charbon de bois, le charbon de tourbe et le charbon de houille ou coke. En 1870, les combustibles employés dans le chauffage (avec leurs valeurs calorifiques par kilogramme) sont la houille (8000 calories), les briquettes de houille agglomérées (8000 calories), le coke des usines à gaz (7000 à 7500 calories), la tannée en motte (produit résiduel, sorte de sciure provenant de la préparation des cuirs au tannage végétal et qui sert de combustible bon marché, 5000 calories), le bois sec (3500 calories) ou ordinaire (3000 calories), le charbon de bois (6000 calories), le gaz d'éclairage (6000 calories par mètre cube), l'huile de pétrole (8000 calories)Arthur Jules Morin, Manuel pratique du chauffage et de la ventilation. 1870. Consulter en ligne.
Début , le progrès de la chimie et de l'industrie débouchent sur la découvertes des gaz manufacturés, premiers gaz combustibles employés à large échelle, d'abord à l'usage de l'éclairage (le gaz d'éclairage), ensuite dans toutes les autres applications de chauffage domestique ou industriel. C'est aussi, liés à cette industrie que naissent les premiers grands groupes énergétiques.
En 1857, l'industrie pétrolière naît en Roumanie, avec la première raffinerie à Ploieşti, qui alimente les lampes à huile de l'éclairage public de BucarestJean-Paul Labourdette, Dominique Auzias Roumanie 2011 Petit Futé sur books.google.be.
Les produits pétrolier arrivent progressivement sur le marché. Le gaz naturel, devra attendre les années 1960 pour une diffusion à grande échelle.
Dès 1880, les combustibles ne sont plus la seule source d'approvisionnement en énergie et l'électricité autorise l'acheminement de l'énergie produite par des moyens qui étaient jusque-là restés marginaux et qui sont pour certains plus propres : l'hydroélectrique exploite l'énergie des cours d'eau, l'éolien, l'énergie du vent, l'énergie du soleil
Classification par état Les combustibles peuvent être classés en combustible solide, combustible liquide, combustible gazeux.
À chaque état correspond : certains types de stockage et de transport ainsi que les précautions incendie et sanitaires y afférentes ; un type d'appareil de chauffage (chaudière ou chauffe-eau, brûleur, corps de chauffe, etc.) ; des normes, législations et conventions de négoces particulièresConvention collective nationale du négoce et de distribution de combustibles solides, liquides, gazeux, produits pétroliers du 20 décembre 1985. Étendue par arrêté du 23 juillet 1990 JORF 8 août 1990. sur cnccorg.com.
Les opérations de stockage et la manipulation des gaz et liquides combustibles se préoccupent des mesures de prévention à appliquer contre les risques d'incendie et d'explosion. Les autres risques sont liés à la toxicité et à l’écotoxicité des produits.
Combustible solide
Combustible à l'état solide d'origine fossile (charbon, houille, etc.) ou issu de la biomasse (bois, charbon de bois, etc.).
Combustible liquide
Combustible gazeux
Classes de feu On distingue quatre types de combustible qui correspondent, respectivement, aux quatre principales classes de feux A, B, C et D. un solide formant des braises (bois, papier, carton, tissu, PVC…) ; un liquide ou solide liquéfiable (essence, gazole, huile, kérosène, polyéthylène, polystyrène…) ; un gaz (butane, propane, méthane, dihydrogène…) ; un métal (fer, aluminium, sodium, magnésium…).
Sources primaires La plupart des matières d'origine organique sont des combustibles. Par exemple, le bois ( kilojoules par kilogramme), le charbon, le pétrole ( kilojoules par kilogramme pour l'essence) sont des combustibles.
On distingue : les combustibles fossiles les biocombustibles les combustibles nucléaire
Combustibles organiques Les combustibles organiques sont le bois, les alcools, le gaz naturel, le pétrole et ses dérivés, etc.
Bois de chauffage
Combustibles fossiles
Les combustibles fossiles (pétrole, charbon, gaz…), sont issus de matières organiques préhistoriques fossilisées. Leur combustion rejette dans l'atmosphère du dioxyde de carbone (CO2) qui provient de la combinaison d'atomes de carbone issus du sous-sol et d'oxygène atmosphérique. Ces rejets de CO2 participent à l'effet de serre et aux changements climatiques actuels.
Biocombustible Les biocombustibles, ou agrocombustibles, représentent l’ensemble des combustibles issus de la matière végétale ou animale provenant de la biomasse (c'est la signification du préfixe « bio » des biocombustibles/biocarburants Biocarburants, sur le site du ministère de l'écologie, , note 1, consulté le 3 janvier 2015.). On distingue l’usage combustible, c’est-à-dire destiné à être brûlé pour produire de la chaleur et/ou de l’électricité, de l’usage carburant, liquide ou gazeux, destinés à alimenter des moteursPetit lexique des énergies renouvelables, sur le site de La Recherche, consulté le 2 janvier 2015..