Production d'eau par la combustion du propane et par notre respiration... suivi d'un p'tit peu de CO quand même!

Production d'eau par la combustion du propane

Si vous utilisez un appareil au propane non ventilé ou sans ventilation vers l'extérieur comme un chauffage catalytique, un chauffage à "flamme bleue" ou certains chauffe-eau instantanés, votre appareil ajoute 1,6 livre d'humidité dans votre habitacle pour chaque livre (450g) de propane brûlé.

Pourquoi la combustion du propane produit-elle autant d'eau? La réponse est dans l'équation chimique de la combustion du propane. Un peu de Sec. IV !

C3H8 (propane) + 5O2 (oxygène)  -> 3CO2 (dioxyde de carbone) + 4H2O (eau)

Ainsi, pour chaque molécule de propane brûlée à gauche de l'équation, 4 molécules d'eau sont libérées à droite. La masse molaire du propane est d'environ 44 grammes/mol. La masse molaire de l'eau est d'environ 18 grammes/mol. Donc :

44g Propane  +  Oxygène  ->  Dioxyde de carbone  +  4 x 18g Eau
44g Propane  +  Oxygène  ->  Dioxyde de carbone  +  72g Eau
1 g Propane  +  Oxygène  ->  Dioxyde de carbone  +  1,64g Eau

Alors, d'où vient tout ce poids supplémentaire? En fait, une très petite partie du poids de l'eau produite provient du propane lui-même. En poids, l'eau est principalement composée d'oxygène, et l'oxygène provient de l'air. Si nous ajoutons la masse molaire des molécules restantes, l'équation s'équilibre bien:

44g Propane + 5 x 32g  Oxygène  -> 3 x 44g Dioxyde de carbone + 4 x 18g Eau
44g Propane + 160g  Oxygène  -> 132g Dioxyde de carbone  +  72g Eau
204g Réactants  -> 204g Produits

Concrètement donc, pour une petite bouteille de propane de 1 livre (453g) il se consomme plus d'air ambiant qu'il se produit d'eau [ce qui pourrait nous préoccuper mais voir les notes 1 et 2]:

450g Propane + 1600g Oxygène -> 1320g Dioxyde de carbone + 720g Eau

Pour une nuit de sommeil de 8 heures si l'appareil fonctionne tout ce temps on aura, pour une consommation de propane fournie par la compagnie Mr Heater (voir le Tableau 1 ci-après), et un calcul conséquent de production d'eau :

Consommation de propane (Little Buddy Heater @ 4000) =  1450g  -> 2320g Eau 

Consommation de propane (Big Buddy Heater @ 9000) =  3280g   -> 5250g Eau 

Consommation de propane (Big Buddy Heater @ 18000) =  6560g  ->  10500g Eau 

Tableau 1. Consommation en heures d'une bouteille de 1 livre (453g) de propane

Si par exemple on ne considère que le Little Buddy Heater, et qu'on ne l'utilise que durant 1 heure avant le coucher et une heure au lever (2 heures au total) on aura alors produit avec cet appareil que 580 g Eau (2320/4), soit environ 30% de la quantité d'eau produite par la respiration humaine pour deux personnes (voir ci-après). A mon avis cette production d'eau par une utilisation réduite mais efficace de l'appareil de chauffage est négligeable.

La respiration humaine alors...

Autant que qu'un demi-seau d'eau pour deux personnes, c'est habituellement l'équipage à bord d'un West! En quelques chiffres:

L'air frais que nous inspirons comporte environ 0,04% de CO2 et 0,66% d'eau.
L'air que nous expirons comporte environ 4% de CO2 et 6,2% d'eau.
L'air expiré comporte donc 100 fois plus de CO2 et 10 fois plus de vapeur d'eau.

Au total, en respirant, deux personnes produisent près de 6 litres d'eau par jour, soit 6000g. C'est-à-dire l'équivalent d'un demi-seau que vous verseriez dans le west! Et il faut encore compter avec l'humidité due à la cuisson à l'eau qui boue et l'humidité ambiante déjà en place... !…

Pour une nuit de sommeil de 8 heures c'est donc environ 2000 g d'Eau provenant de la respiration (deux personnes), soit 3.3 plus d'eau qu'il en est produit par une utilisation raisonnable du Little Buddy Heater.

Note 1. En situation normale, aucune quantité de monoxyde de carbone (CO) n'est produit par la combustion du propane. Les appareils de chauffage tels ceux de Mr Heater et semblables sont équipés d'un capteur d'appauvrissement de l'oxygène (ODS). L'ODS est un dispositif d'arrêt activé thermiquement qui bloque le flux de gaz vers le brûleur lorsque la concentration d'O2 tombe en dessous d'un certain niveau, habituellement entre 18.8 et 19.6%, ce qui empêche le CO de s'élever au-dessus de 100ppm dans la pièce, une concentration à ne pas dépasser et seuil jugé sécuritaire. En fait, dans de très nombreux tests faits avec ces chaufferettes par la United States Consumer Product Safety Commission (USA) depuis 2002, jamais on a mesuré une concentration de CO supérieure à 39ppm.

Note 2. Ventilation: Explication de la ventilation et de la climatisation dans le Vanagon. — Considérant la ventilation passive dans le Vanagon, surtout s'il est un modèle des années 1987 à 1991, et encore plus si le toit est levé, il est très peu probable qu'il y ait un manque d'oxygène dans l'habitacle. Rappelons-nous que le Vanagon a une grande ouverture d'air sur le devant et pour les modèles des dernières années de production, deux autres ouvertures passives à l'arrière, une par fenêtre. A ce sujet voir cette explication de la ventilation à l'intérieur du Vanagon - document PDF de 7 pages à télécharger de Westfaliens.

rpoulin / WestfaLiens QC Dernières modifications le 14 mars 2022