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Contribution Alternative Hydrogène pour les Etats Généraux de l’Automobile

Face aux enjeux d’indépendance énergétique, de pouvoir d’achat, et de relance du secteur automobile, l’Alternative Hydrogène est un choix politique européen majeur, dont la France pourrait être le fer de lance.

A ce jour, l’Hydrogène est le seul vecteur d’énergie capable de mouvoir des voitures, des bus, des camions, des tracteurs, des navires, des bateaux pêcheurs, des avions, voire de chauffer des habitations.

Test de Jay Leno de la Honda FCX Clarity, une voiture à hydrogène gazeux et pile à combustible

NB : autonomie 270 miles soit environ 432 kilomètres. Le plein est fait en 4 minutes.


Introduction

Face aux enjeux d’indépendance énergétique, de pouvoir d’achat, et de relance du secteur automobile, l’Alternative Hydrogène est un choix politique européen majeur, dont la France pourrait être le fer de lance.

A ce jour, l’Hydrogène est le seul vecteur d’énergie capable de mouvoir des voitures, des bus, des camions, des tracteurs, des navires, des bateaux pêcheurs, des avions, voire de chauffer des habitations.

En dehors de l’aéronautique, le stade de prototype est dépassé, nous sommes aujourd’hui dans la phase des démonstrateurs.

Au niveau des voitures individuelles utilisant de l’Hydrogène gazeux, le temps de remplissage, 5 minutes, et l’autonomie d’un « plein », 500 à 600 km, rejoignent ceux des véhicules à essence.

Nous avons créé un blog dédié, fruit de deux années de travail : www.alternative-hydrogene.fr, avec une revue de presse et des liens internet.


Diagnostic

Le taux de dépendance énergétique de l’Union Européenne pourrait passer de 50 % en 2007, à 80 % en 2025.

Le pétrole et le gaz naturel, qui fournissent 61 % de la consommation énergétique européenne, doivent être en grande partie importés. Les ressources de la mer du Nord représentent actuellement la moitié du gaz et un quart du pétrole consommés en Europe. Mais les réserves seront pratiquement épuisées à l’horizon 2025. L’Europe devra alors importer la totalité du pétrole et du gaz naturel de régions plus éloignées et géopolitiquement sensibles comme la Russie, l’Asie centrale et le Moyen-Orient.

D’autre part, par rapport au charbon et au gaz, le pétrole est une source d’énergie clé, notamment par son rôle dans le transport terrestre, maritime et aérien et dans la production agricole.

Même si les réserves réelles ne sont pas exactement connues, les spécialistes prévoient au niveau mondial que notre mode de vie basé sur le pétrole, ne pourra pas être prolongé au-delà de l’espérance de vie des petits enfants des baby-boomers.

L’Hydrogène peut se substituer intégralement au pétrole, au gaz et au charbon. L’essentiel est de le produire en masse, sans émissions supplémentaires de CO2, avec le nucléaire et la géothermie haute énergie.

L’Alternative Hydrogène est plus proche de la phase industrielle que de la recherche appliquée, mais il faut lancer un défi politique, au niveau français et européen, pour amorcer une synchronisation industrielle et économique.

En effet, l’Alternative Hydrogène est confrontée au problème de la poule et de l’œuf. Exemple : pas de stations à hydrogène, pas de marché pour les voitures à hydrogène et vice-versa.

Ce défi européen pourrait être lancé dans le cadre de la future conférence de l’ONU sur le climat en décembre 2009, à Copenhague.

Si le pari est réussi, la France économisera chaque année 47 milliards d’euros en approvisionnement énergétique. De plus,la France sera en tête du développement durable, avec l’exportation de nombreux produits et services, qui financeront notre cohésion sociale.

En comparaison, la France est aujourd’hui parmi les leaders de l’industrie nucléaire, ferroviaire, aéronautique et spatiale, grâce aux choix politiques faits dans les années 60 et 70.

Freins spécifiques au niveau du secteur automobile

Deux innovations récentes ont attiré notre attention : le couplage d’un moteur hydrogène gazeux / essence avec un alternateur développé par Mazda sur la plateforme Premacy, cf Premacy Hydrogene RE Hydbrid et la roue intégrée de Michelin l’Active Wheel.

Si ces deux innovations étaient couplées, la donne serait entièrement changée au niveau du secteur automobile. Les constructeurs automobiles sont essentiellement des motoristes vivant des pièces détachées et de l’entretien. Mais face à la future concurrence américaine, japonaise, indienne et chinoise, la survie des constructeurs automobiles européens passe par la filière hydrogène, y compris par la production et la distribution.

Pour rappel, 90 % des stations à hydrogène et véhicules de démonstration circulent en Californie et au Japon. L’Allemagne, l’Inde et la Chine figurent dans les pays pionniers. La France est totalement absente.


Coûts et revenus

Sur la base d’un baril à 75 $, un coût d’électricité à 0,065 € kWh, et une équivalence d’un litre d’essence pour 10 kW et 20 km, en gardant la TIPP, le prix au kilomètre d’une voiture à hydrogène gazeux à 700 bar est le double d’une voiture à essence, mais avec un coût d’entretien divisé par dix et la garantie de stabilité des prix à la pompe.

Pour rappel, sur la durée moyenne de possession d’un véhicule à essence, l’entretien avec les pièces détachées peut représenter la valeur d’achat d’origine. La voiture avec son carburant, est le deuxième budget des ménages en France.

Pour la mise en place d’un réseau de distribution d’Hydrogène en France, il faudrait mettre à niveau les 1 790 stations distribuant du GPL, soit 2,6 milliards d’euros, mettant 70 % de la population française à moins de 3 km d’une station à hydrogène.

Les véhicules bi-mode essence / hydrogène faciliteront la phase transitoire.

 Au final, il faudra compter 19,5 milliards d’euros pour mettre à niveau les 13 000 stations à essence. (environ 1,5 millions d’euros par station)

Pour rappel, le bénéfice de Total en 2007 était de 12 milliards d’euros. La société Total a investi 16 milliards d’euro en 2007.

 

Conclusion

L’indépendance énergétique, l’amélioration du pouvoir d’achat, et la relance du secteur automobile dépendent essentiellement d’une décision politique.

 

Propositions

 - Vote en 2009 d’une loi équilibrant les budgets recherche, investissement et fonctionnement entre la filière du nucléaire et celle des énergies renouvelables : un milliard d’euros pour le nucléaire = un milliard d’euros pour les énergies renouvelables.

- Vote en 2009 d’une loi obligeant tout distributeur de carburants à distribuer de l’hydrogène gazeux et liquide, dans les stations services, ports et aéroports, à horizon de 2012.

- Vote en 2009 d’une loi obligeant, de manière progressive l’achat de véhicule à hydrogène au niveau des flottes d’entreprise et des transports publics

- Objectif politique franco-allemand et européen de s’affranchir totalement du pétrole, du gaz et du charbon d’ici 2025.

- Collaboration politique, scientifique et industrielle avec les pays les plus en pointe sur l’Alternative Hydrogène, notamment les Etats-Unis et le Japon.


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Réagissez à l'article

30 réactions à cet article    


  • zelectron zelectron 30 janvier 2009 19:52

    D’accord !

    nb avec les précautions qui vont de soi :

    - rendre extrèmement étanche toute la circuiterie pour éviter une fuite si petite soit-elle.

    - assurer une utilisation (combustion ou catalyse) complète pour ne rien rejeter dans l’atmosphère


    • HELIOS HELIOS 31 janvier 2009 00:06

      ... pour la fuite... a part le risque d’incendie, relativement moins puissant qu’avec le gaz ou l’essence, que de l’hydrogene s’echappe ne represente aucune pollution, ce gaz, même s’il ne se combine pas, ira rejoindre ses petit camarades dans la haure athmosphère...

      Pour la conversion, le risque de déréglage du système ne porte "que" sur la génération de NHx précurseur d’acide. Les catalyseurs existant savent parfaitement traiter ces problèmes.

      Le moteur a hydrogène reste relativement sûr...


    • poetiste poetiste 31 janvier 2009 21:11

      De l’hydrogène à 700K de pression. Quelle est la température "critique"de l’hydrogène dans cet état et quelle protection en cas d’incendie du bus ? Qui peut répondre à ma question ?
      Pour l’air à 300k de pression, les voitures de Guy Nègre sont équipées de reservoirs en fibre de carbone qui se déchirent sans projections. Un réservoir d’énergie est toujours une bombe mais avec l’hydrogène, quelles sont les mesures prises ? J’ai des doutes !
      A.C


    • HELIOS HELIOS 1er février 2009 01:11

      Il n’est pas question un quart de seconde de laisser circuler en dehors du reservoir de l’hydrogène comme ça.

      D’abord, l’hydrogène ne se garde pas si facilement, la plupart des récipients sont poreux pour sa petite molecule. Par consequent, ces reservoirs seront tres particuliers. Un detendeur est obligatoire au niveau de son extraction et une canalisation bien particuliere est requise.

      Sur le plan de la pression, le problème est le même pour quasiment tous les gaz liquefiés. Cela ne pose pas de problème particulier, tant qu’un travail serieux de qualité et de sécurité est mené. un reservoir doit etre infaillible a ce niveau. Personne ne doute de ça, pas plus que vous ne doutez de ramasser un piston dans la figure suite a l’explosion du moteur du même nom.

      Votre objection est interressante et montre simplement qu’on est plus dans le domaine du bricolage, mais d’une industrie de haute technologie. Toutefois, une fois entendu, votre soucis est vraiment mineur, toujours industriellement parlant, j’entends.


    • julienwifi julienwifi 1er février 2009 10:55

      Bonjour,

      le stockage d’Hydrogène gazeux compressé à 700 bars est maintenant au point, regardez la page 37 de ce document : www.poles-competitivite.com/files/storhy_finalpublactivityreport_fv1.pdf

      Cordialement

      Julien Irondelle
      Alternative Hydrogène


    • julienwifi julienwifi 1er février 2009 10:56

      Bonjour,

      le stockage d’Hydrogène gazeux compressé à 700 bars est maintenant au point, regardez la page 37 de ce document : www.poles-competitivite.com/files/storhy_finalpublactivityreport_fv1.pdf

      Cordialement

      Julien Irondelle
      Alternative Hydrogène


    • julienwifi julienwifi 1er février 2009 10:57

      Bonjour,

      le stockage d’Hydrogène gazeux compressé à 700 bars est maintenant au point, regardez la page 37 de ce document : www.poles-competitivite.com/files/storhy_finalpublactivityreport_fv1.pdf

      Cordialement

      Julien Irondelle
      Alternative Hydrogène


    • ObjectifObjectif 1er février 2009 15:54

      Si le stockage à 700 bars est résolu, alors l’autonomie de la voiture à air comprimé vient de doubler smiley

      Par contre, la voiture à hydrogène utilise-t-elle l’énergie utilisée à la compression ? sinon, le rendement global doit s’en trouver diminué de manière importante.


    • bluemoris 13 février 2009 00:37

      Bonsoir, mes compliments pour ce site que je trouve très interressant et j’y viendrai souvent...

      J’ai entendu dans une emission scientifique (il ya pas mal d’années qui passait très tard le soir) dire que dans les années 50 avant de lancer la première centrale nucléaire, il yavait dans les études en conqurence la centrale à l’hydrogène qui fonctionnait de la même façon en faisant péter des atomes pour provoquer une réaction en chaines et produire de l’énergie.

      Le narrateur de l’émission (une voix off) avait bien précisé que ce procédé n’entrainait pas ou très peu de déchets radioactifs, qu’il était au point mais que le choix pour l’uranium à été retenu purement statégiquement pour otenir l’arme nucléaire. Aujourdh’ui ce choix est devenu obscélète (je l’espère !)

      Depuis nous n’entendons plus rien sur ce sujet. Peux tu me renseigner sur ce procédé ? et pourquoi ne pas remettre à jour cette sollution ?


    • jcm jcm 30 janvier 2009 20:05

      La voiture à hydrogène : solution la plus coûteuse et la plus dangereuse que l’on puisse imaginer, en déclin avant même d’avoir vu le jour...

      "...si l’on passait à une économie hydrogène, il faudrait 4 fois plus de centrales électriques que si on passait à une économie basée sur l’électricité. Face à cette réalité, l’hydrogène fait aujourd’hui de moins en moins de bulles..."

      Quels seront les carburants de demain pour nos voitures ?


      Panorama des solutions disponibles



      • Kalki Kalki 30 janvier 2009 20:26

        C’est surement en théorie un bon vecteur, mais il y a encore beaucoup d’inconvénient pour l’envirronement concernant les pilles a combustible. Vous allez surement penser oui ca revient a peu pres a la meme polémique que pour les centrales nucléaire.

        Comment produit on de l’hydrogene ? Par miracle surement.

        C’est pas gagné.

        Tout dépend encore une fois de l’utilisation que l’on veut en faire.

        Ca ne sera certainement pas faire des milliard de voiture representant deux fois le tour de planete, et la moitié en mouvement.

        Arrettons de rever ce genre de reve démesuré, puérile, et dangereux . Nous commencons juste d’en sortir d’un de ses reve fous ( de force par destruction des ressources).

        Peut etre faudrait faire un temps mort et repenser un peu a tout ca au lieu de foncer ? Et continuer.


        • ObjectifObjectif 31 janvier 2009 10:36

          Mettez de l’air à la place de l’hydrogène dans les réservoirs sous pression, et vous aurez assez d’energie pour faire fonctionner n’importe quoi, avec un moteur beaucoup plus simple et léger !

          http://en.wikipedia.org/wiki/Compressed_air_energy_storage
          http://www.mdi.lu

          Et la compression de l’air peut être faite de manière très économique et efficace : la compression de l’air ou de l’eau (remonter de l’eau dans les barrages) est la seule manière efficace de stocker de l’énergie à grande échelle :

          http://www.enerzine.com/3/2492+EnA-Vva-stocker-de-l-energie-eolienne-offshore+.html

          C’est mon argent qui sert à financer des millions de travaux complexes et inutiles sur l’hydrogène, pour une industrie automobile exangue, qui essaye par tous les moyens de retarder sa chute inéluctable. Et "tous les moyens" consiste aussi à empécher les autres voies, par exemple à travers les organismes publics noyautés comme l’ADEME, qui a dénigré les travaux de Mr Nègre en France sur l’air comprimé.

          http://www.welcomeurope.com/default.asp?id=1300&idnews=4496&genre=18&MyPays=fr
          "Le rapport est publié au moment où les États membres doivent approuver un nouveau partenariat de recherche entre secteurs public et privé, d’un montant de 940 millions d’euros, pour le développement de la filière hydrogène et des piles à combustible."

          Le plus amusant est que c’est le groupe industriel indien TATA qui sauve la mise en voulant produire une voiture à air comprimé à 2000$. Essayez la même chose en électrique ou hydrogène smiley Et ca va revenir en Europe comme la logan...

          Alors profitez bien de vos subventions, ca ne va pas durer... ou investissez dans l’air comprimé, tout le potentiel est encore disponible smiley


          • HELIOS HELIOS 1er février 2009 01:31

            je ne suis pas sur que les voitures de mr nègre même fabriquées par Tata soient utilisables commercialement parlant.

            Je me base sur un petit raisonnement que j’aimerai que quelqu’un infirme, s’il le peut :

            Voila, un moteur a explosion normal actuel 4 cyl, 1 litre, 4 temps rempli ses cylyndres avec le melange air-essence a la pression normale, puis suit la combustion faisant passer la pression du melange dans le moteur a son maximun mettons X bars. le volume correspondant a un rapport volumetrique du moteur de 1 a 9 environ (valeur moyenne d’un moteur non turbo actuel) veut donc dire que pour fonctionner un moteur a air comprimé a besoin d’un reservoir d’air comprimé a X bars...

            sa consommation d’air sera de (en analogie avec le moteur a explosion a 3000 trs/mn) 1000 cm3 / 2 (le moteur est moteur un tour sur deux) x 3000 / 60 sec = 25 litres/sec... donc pour 1 heure de fonctionnement environ 60 km cela fera donc 90 000 litres.... en supposant que le volume de l’air comprimé soit lui aussi au même rapport volumetrique (1:9) cela fait un reservoir de 10 M3 !!!!! (toujours a X bars)

            1 heure de fonctionnement necessite donc un reservoir de 10 m3... exagéré me semble-t-il.... et même si on comprimait encore 3 fois plus cela ferait toujours un reservoir de 3m3 pour une petite heure de route.


            voila, voila... c’est un peu pour cela que je ne crois pas trop a ce type de moteur, en dehors d’une flotte de petits vehicules captifs dans des enceintes où il peuvent se "recomrimer" pendant les temps d’attente, comme des chariots élévateurs et autre petits tracteurs.


          • ObjectifObjectif 1er février 2009 15:47

            "Je me base sur un petit raisonnement que j’aimerai que quelqu’un infirme, s’il le peut :"
            Seule l’expérience peut l’infirmer, testez une voiture à air comprimé smiley
            Au delà de la boutade, vous avez raison sur plusieurs points :

            - il ne s’agit pas de faire des voitures de plus de 200km d’autonomie, car les parcours quotidiens sont de moins de 100km : inutile de transporter plus que nécessaire, car le vrai rendement d’un véhicule, c’est la masse roulante par rapport à la masse utile, que l’on peut estimer à 100kg pour un véhicule de particulier ;
            Note : ce serait le vrai rendement à afficher pour comparer les voitures, quand on voit aujoud’hui des voitures de 2000kg pour déplacer 100kg...

            - les gains par rapport à un moteur à combustion interne sont à plusieur niveaux :
             . le rendement de la réaction de combustion est très mauvais, car les conditions optimales de réaction ne sont jamais respectées. Des optimisations du moteur MDI permettent d’atteindre des rendements sur l’air comprimés très intéressants ;
             . le moteur peut être simplifié et allégé, car il subit beaucoup moins de contraintes mécaniques, du fait de l’absence de température élevée et de chocs mécaniques, ce qui augmente directement son rendement intrinsèque (diminution des masse des pièces en mouvement) et qui diminue les masses parasites transportées ;
             . les systèmes autour du moteur disparaissent (plus d’allumage et de mélange, de refroidissement et moins d’huile), le couple important permet de se passer de boite de vitesse, toutes les masses parasites disparaissent. Et l’effet sur la maintenance et la fiabilité sera grand...

            Le résultat actuel, c’est pour la petite voiture urbaine : http://www.mdi.lu/airpod.php

            - un réservoir de 175l à 350 bars, soit l’équivalent de 61m3 atmosphériques,

            - pour une autonomie urbaine de 220km avec une masse à vide de 220kg.

            "
            c’est un peu pour cela que je ne crois pas trop a ce type de moteur, en dehors d’une flotte de petits vehicules captifs dans des enceintes où il peuvent se "recomrimer" pendant les temps d’attente, comme des chariots élévateurs et autre petits tracteurs."

            C’est déjà cela smiley Si vous arrivez seulement à ajouter de petits véhicules qui répondent au besoin de 80% des habitants des zones urbaines, vous avez résolu 80% du problème des transports dans le monde smiley

            (note : j’adore la répartition 80%/20% smiley



          • samregarde samregarde 31 janvier 2009 13:36

             Article vraiment trop partial : 

            "L’Hydrogène peut se substituer intégralement au pétrole, au gaz et au charbon. L’essentiel est de le produire en masse, sans émissions supplémentaires de CO2, avec le nucléaire et la géothermie haute énergie."

            Ben voyons... Sur le site www.manicore.com, JM Jancovici nous explique posément que rouler à l’éléctricité nucléaire en France reviendrait à augmenter le nombre de centrales de 50%. L’hydrogène étant un vecteur à moindre rendement (sur toute la filière) que l’électricité, faites le calcul.

            A propos du rendement, justement : http://www.manicore.com/documentation/pile_combust.html

            Les coûts d’entretien seront plus réduits, peut-être, mais les coûts globaux assez élevés en raison de la difficulté à stocker l’hydrogène de façon simple et surtout durable (la chère petite molécule a en effet tendance à traverser toute enveloppe voulant la conserver). Seule certaines techniques, par ailleurs très chères et surtout très énergivores (donc conduisant à un écobilan défavorable) sont envisageable.

            Le problème des tenants des moteurs à hydrogène, à air comprimé et à l’électricité (techniquement passionnants, c’est sûr) est de ne jamais calculer à la fois sur l’ensemble de la filière et de ne jamais raisonner à une échelle globale, notamment avec les perspectives de croissance monstrueuse des pays émergents (songez que l’on compte en Chine actuellement 3 véhicules pour 1000 habitants, pour environ 600 en Europe (source : Syrota).

            Comme je l’exposais dernièrement (avec un article à suivre prochainement), ces techniques pourraient être intéressantes si et seulement si elles ne visaient pas à atteindre une mobilité strictement identique à l’actuelle. En d’autres termes, si vous divisez la vitesse maximale par 2 partout, sous réduisez à la fois la consommation énergétique d’un facteur bien plus important, et induisez un moindre usage des véhicule et des techniques énergivore, tout en impulsant une relocalisation de l’économie. 

            Nous avons mangé notre pain blanc, point barre. 


            • sobriquet 31 janvier 2009 15:22

              Vous dites : "L’essentiel est de le produire en masse, sans émissions supplémentaires de CO2, avec le nucléaire et la géothermie haute énergie."

              Depuis quand le nucléaire a-t-il cessé de produire du CO2 ?


              • samregarde samregarde 31 janvier 2009 15:28

                 @ Sobriquet : le nucléaire produit du CO2, mais en proportion bien moindre tout de même : 

                Emissions de CO2 en g/ kWh (analyse du cycle de vie) charbon

                800 à 1050 suivant technologie

                cycle combiné à gaz

                430

                nucléaire

                6

                hydraulique

                4

                biomasse bois

                1500 sans replantation

                photovoltaïque

                60 à 150

                éolien

                3 à 22


                Source : http://www.manicore.com/documentation/centrale_serre.html

                 Le problème est ailleurs

                • ObjectifObjectif 31 janvier 2009 18:39

                  à samregarde :

                  "Le problème des tenants des moteurs à hydrogène, à air comprimé et à l’électricité (techniquement passionnants, c’est sûr) est de ne jamais calculer à la fois sur l’ensemble de la filière et de ne jamais raisonner à une échelle globale,"

                  Je suis d’accord avec vous... sauf pour l’air comprimé smiley

                  Justement, c’est bien la vision globale de la filière qui permet d’envisager que l’air comprimé a beaucoup d’avantages, le premier étant une capacité d’autoproduction et de stockage local, sans besoin de transport, du fait que la substance utilisée est disponible en abondance, sans aucun danger, et non polluée par l’usage.

                  La voiture elle-même peut être conçue en production locale : http://www.mdi.lu/concept.php

                  En outre c’est la seule solution dont la simplicité technique permet une démocratisation raisonnable d’un moyen de transport, d’où l’annonce d’une voiture à air comprimé en Inde à 2000$.

                  L’air peut être comprimé directement à partir de mouvement mécanique (éolienne, turbines hydraulique,...) ou à partir de chaleur (solaire thermique, co-génération à partir de biomasse,..) avec une simplicité technologique sans égale et un rendement élevé.

                  Utiliser du solaire thermique pour produire de l’air comprimé a 3 avantages :

                  1. le gisement est inépuisable ;
                  2. le processus est simple et pratique à l’échelle d’une maison ;
                  3.  la transformation directe du rayonnement solaire en énergie mécanique stockée évite de le transformer en chaleur par absorption.
                  Cette filière utilisée directement à grande échelle participerait directement et triplement à la baisse de l’effet de serre :
                  1. en absorbant du rayonnement solaire qui ne repart pas en chaleur dans l’atmosphère ;
                  2. en évitant l’usage de combustible fossile, qui apporte 70% au moins de son énergie en chauffage de l’atmosphère,
                  3. en évitant ainsi de créer du C02 (qui supprimant de l’O2, ce qui n’est jamais dit) amplifiant l’effet de serre ;
                  En outre, la baisse drastique du coût d’exploitation d’un véhicule ferait que, avec les équilibres budgétaires actuels, les transports publics pourraient être gratuits, ce qui permettrait globalement de diminuer le nombre de véhicules.

                  La vision de systèmes de mise à disposition de véhicules, comme les velov/velib, devient aussi réaliste : c’est bien la vision globale du transport automobile qui peut être transformée et optimisée, pour aller dans votre sens...

                  En fait, je n’ai pour le moment pas trouvé d’inconvénient à la filière air comprimé, je suis à la recherche, si vous avez des idées... Le seul que j’ai trouvé pour le moment est que ce n’est pas prêt pour un déploiement de masse, faute d’investissement.

                  Ah oui, j’allais oublier dans le cadre d’une comparaison globale, c’est la seule filière 100% sans subvention publique...



                  • samregarde samregarde 1er février 2009 00:05

                     @ ObjectiObjectif :

                    J’aime beaucoup votre enthousiasme. mais attention à ne pas faire dans la confusion pour autant :

                    1) Voir global, c’est considérer que L’ENERGIE nécessaire à la compression de l’air, lequel n’est qu’un vecteur, devra nécessairement être produite en grande quantité. Exemple : pour faire circuler 30 millions de voitures électriques (dont le rendement est meilleur que l’air comprimé), il faudrait déjà 200 à 300 TWh (source www.manicore.com). Or à titre de comparaison, une éolienne produit environ 2 à 5 MWh, et il faudrait multiplier le parc existant par un facteur 1000 pour rouler en voiture (conversion électrique/air ou non). Et il faudrait de toute façon doubler les outils de production éolien pour "assurer" en cas de panne de vent (c’est le problème de cette source, idem pour le solaire d’ailleurs).

                    2) Calculons ce qu’il se passerait selon les normes actuelles : un véhicules demande environ une puissance de 50kw pour fonctionner. Admettons qu’il tourne 1h/jour, 200 jours/ans : il consommera donc 1x50x200 kWh, soit 20 000 kWh . Compte tenu du rendement médiocre de la compression (50%), il vous faudrait l’équivalent d’une grande éolienne de 100 m de diamètre (2GWh/an) pour 100 voitures, ou de 400m2 de panneaux photovoltaïque par véhicule.
                    Cela ferai 300 000 mille éoliennes à construire d’urgence, en espérant des lieux favorables, avec toujours le problème mentionné plus haut de la panne de vent (ou alors il faudrait avoir un réservoir secondaire à la maison, cela devient très compliqué, cette histoire)

                    Le moteur à air comprimé "pur" connaît un faible rendement, et surtout de faibles performances (autonomie). Il ne deviendrait viable qu’à condition de réduire vraiment très drastiquement la vitesse sur route, et en association avec un système thermique ou électrique de secours. 

                    "Cette filière utilisée directement à grande échelle participerait directement et triplement à la baisse de l’effet de serre : (notamment) en absorbant du rayonnement solaire qui ne repart pas en chaleur dans l’atmosphère "

                    Là c’est du grand n’importe quoi : non seulement la surface terrestre équipée en panneaux serait de toute façon bien trop insignifiante eu égard à la surface totale, mais aussi cette énergie "soustraite" serait de toute façon réémise sous forme calorique lors de l’usage du véhicule (loi de conservation de l’énergie). 


                    Rouler avec des moteurs beaucoup moins et beaucoup moins vite, et collectivement si possible. C’est tout...

                    •  

                    • ObjectifObjectif 1er février 2009 16:52

                      En repartant du global :

                      "Rouler avec des moteurs beaucoup moins "

                      Le télétravail, permis par le déploiement massif de fibres optiques, serait possible pour tous les emplois tertiaires et permettrait certainement d’économiser au moins 20% des déplacements quotidiens, en augmentant la qualité de vie...

                      "et beaucoup moins vite,"

                      Si je dois passer ma matinée en transport aller, et l’après midi dans le déplacement retour, ca a tout de suite moins d’intérêt, non ? Par contre, il faut augmenter la fluidité afin de diminuer les accélérations/freinage, qui constituent la plus grande part de dépense d’énergie. Diminuer la taille des véhicules est une solution simple... ce qui diminue aussi leur masse, donc l’énergie dépensée en accélération.

                      "et collectivement si possible. C’est tout..."

                      La démarche de MDI va bien dans ce sens :

                      - de petites voitures légères, peu couteuses et fiables, qui pourront être plus facilement louées, dans un cadre de type Velov/Velib ;

                      - des systèmes de transport en commun dans lesquels la part de dépense d’exploitation diminue tellement qu’ils peuvent être gratuits ;

                      - une production locale des véhicules ;

                      - une production locale et efficace de l’air comprimé.

                      Concernant vos calculs sur l’énergie nécessaire à la compression de l’air : nous sommes libres... de sortir des schémas anciens et d’imaginer autre chose.

                      Coté énergie renouvelables :

                      - surtout ne pas passer par l’électricité éolienne ! il faut directement utiliser l’énergie mécanique pour faire tourner un compresseur, en économisant les pertes mécanique->électrique->mécanique ;

                      - le photovoltaïque est un non-sens énergétique avec les technologies silicium. Pour de l’air comprimé, un processus thermique parait beaucoup plus efficace : on peut comprimer de l’air juste en le chauffant.

                      Dans les 2 cas, le gros avantage est le stockage parfait, sans perte dans le temps. Les industriels (non automobiles smiley ne s’y trompent pas : http://www.enerzine.com/3/2492+EnA-Vva-stocker-de-l-energie-eolienne-offshore+.html

                      Coté énergie fossile, une démarche de co-génération parait beaucoup plus efficace que le gaspillage actuel les utilisant pour produire seulement du chauffage :

                      - vous pouvez remplacer chaque chauffage au mazout ou au gaz par un compresseur mécanique, qui produit d’une part de l’air comprimé stocké, et d’autre part de la chaleur, habituellement perdue, mais utilisée en cogénération pour chauffer : le rendement global devient 100% car tout est réutilisé ;

                      Un moteur à air comprimé utilisant une compression par chauffage externe permettra d’augmenter la fiabilité du système.

                      Globalement, c’est la génération en solaire thermique qui me parait la voie la plus prometteuse à terme :

                      A raison de 1000W/m2 d’énergie lumineuse solaire, en partant sur un rendement de 50%, il suffirait de 2m2 de captation thermique avec 5h de soleil pour faire rouler GRATUITEMENT (hors amortissement) cette voiture pendant 1h, ce qui convient à 80% des personnes.

                      Ou bien 10m2 pendant 1h pour alimenter 1h de route : très raisonnable.

                      Un groupe de génération électrique à air comprimé, allié à une tondeuse et des machines à laver à air comprimé, permettra à la maison d’être totalement autonome, en économisant les pertes sur le transport de l’électricité : plus besoin de tranches nucléaires supplémentaires smiley


                    • ObjectifObjectif 1er février 2009 17:18

                      Pour 2 détails :

                      "Compte tenu du rendement médiocre de la compression (50%)"

                      Une affirmation aussi générale ne peut être que fausse smiley Si vous relisez http://www.enerzine.com/3/2492+EnA-Vva-stocker-de-l-energie-eolienne-offshore+.html :

                      - dans les installations existantes, un rendement global de 40% correspondrait à une rendement de chaque phase compression puis décompression de 63% ;

                      - l’installation nouvelle génération est prévue pour atteindre 70% de rendement global, ce qui correspond à un rendement de chaque phase de 83%.

                      Dans les 2 cas, on est loin des 50%...

                      "Le moteur à air comprimé "pur" connaît un faible rendement,"

                      je ne comprend ni "pur" ni "faible" .... comparé à quoi ?

                      "et surtout de faibles performances (autonomie)."

                      C’est le réservoir qui fait l’autonomie...volume, pression, masse nécessaire,... Comment faire un tel jugement dans l’absolu ?


                    • samregarde samregarde 1er février 2009 01:01

                       erratum : une grande éolienne produit environ 2 à 5 GWh / an, et non MWh.


                      • Pierrot Pierrot 2 février 2009 12:12

                        à @ sameregarde,

                        Exact, mais il faut préciser par an.

                        Pour la production nationale de 450 TWh, il faudrait donc 200 000 éoliennes de grande puissance ... irréaliste par manque de terrain.


                      • samregarde samregarde 2 février 2009 01:31

                         @ ObjectifObjectif :

                        "pur" faisait référence au fait que le moteur MDI est en fait hybride, lui, (il utilise une source complémentaire dénergie pour atteindre ses performances maximales).

                        Via la captation thermique (kesako ?) "On peut comprimer de l’air juste en le chauffant" . Non : on peut augmenter sa dilatation, autrement dit sa détente. 

                        Capter la chaleur du soleil via des dispositifs spécifiques réclamerait une conversion électrique pour compresser l’air.

                        Vous dites quand même beaucoup de bêtises, surveillez-vous, nous sommes sur un forum d’une certaine tenue. L’enthousiasme n’excuse pas tout. Je renonce à vous expliquer la physique autrement que par oral. Trop long. revoyez vos bases

                        Cordialement


                        • ObjectifObjectif 2 mars 2009 22:34

                          @samregarde :

                          ""pur" faisait référence au fait que le moteur MDI est en fait hybride, lui, (il utilise une source complémentaire dénergie pour atteindre ses performances maximales)."

                          Ils en projettent un semblent-il, mais il n’est pas prévu dans la première voiture disponible.

                          "
                          Via la captation thermique (kesako ?) "On peut comprimer de l’air juste en le chauffant" . Non : on peut augmenter sa dilatation, autrement dit sa détente."

                          la formule qui résume cela est plutôt ancienne : PV=nrT

                          Si dans un volume constant, vous augmentez la température T d’un gaz, alors la pression P augmente proportionnellement.

                          "
                          Capter la chaleur du soleil via des dispositifs spécifiques réclamerait une conversion électrique pour compresser l’air. "

                          Vous avez une loupe électrique, vous ? parce qu’une simple loupe suffit, et même avec un mauvais matériau, elle aura un rendement de 95% au moins...

                          "
                          Vous dites quand même beaucoup de bêtises, surveillez-vous, nous sommes sur un forum d’une certaine tenue. L’enthousiasme n’excuse pas tout. Je renonce à vous expliquer la physique autrement que par oral. Trop long. revoyez vos bases "

                          Cela fait longtemps que je n’avais pas autant rit, merci !
                          Au fait, c’est quoi la tenue que vous exigez pour ce forum ?



                        • Pierrot Pierrot 2 février 2009 12:09

                          à @ l’auteur,

                          Comme vous l’avez mentionné, il n’y a pas de source d’hydrogène sur terre.
                          Il faut donc le fabriquer à partir d’autres énergies.

                          Si c’est à partir de pétrole, gaz naturel, charbon (86 % des énergies actuelles du monde) cela augmentera les émissions de gaz à effet de serre dont, en particulier le CO2.

                          Si c’est à partir d’énergies émettant pas ou peu de CO2, les candidats sont dans l’ordre d’importante décroissante : le nucléaire, l’hydraulique, l’éolien, la géothermie profonde, le solaire photovoltaîque, la bio masse...

                          Seules les 2 premières ont une importance au niveau mondial, les autres ne représentent que moins d’1 % de l’énergie mondiale et leurs perspectives à moyen terme sont encore faibles du fait de leur grande dilution, aléas climatiques, coût élevé ...

                          Mais le principal inconvénient du vecteur hydrogène et le faible rendement du cycle complet : électrolyse de l’eau (ou autres substances hydrogénées : CH4, H2SO4), production d’hydrogène, mise sous haute pression (très énergivore), transport et distribution.
                          Le meilleur rendement espéré n’est que de 40 %.

                          En autres terme, vous ne récupérez que moins de la moitié de l’énergie que vous avez dépensé pour produire et stocker l’hydrogène.

                          Quelques progrès techniques sont envisageables mais les lois de la physique sont intangibles quel que soit l’argent et l’effet de masse mis en oeuvre.

                          Donc, à mon avis, le vecteur énergétique hydrogène restera marginal à moyen et long terme.

                          Désolé c’est comme cela la physique, il n’y a rien à faire.

                          Bonne journée.


                          • julienwifi julienwifi 2 février 2009 12:49
                            L’hydrogène en quelques chiffres [ Retour vers  L’hydrogène  ]
                             
                            Caractéristiques physiques
                            • Masse molaire : 2,016 g/mol
                            • Teneur dans l’air : 0,5 ppmv
                            • Température d’ébullition : -252,8°C
                            • Température de solidification : -259°C
                            • Facteur de compressibilité : 1,001 (à 1,013 bar et 21°C)
                            • Masse volumique de l’hydrogène liquide : 70,973 kg/m3 (à 1,013 bar et -252,8°C)
                            • Masse volumique de l’hydrogène gazeux : 0,085 kg/m3 (à 1,013 bar et 15°C)
                            • Volume spécifique de l’hydrogène gazeux : 11,986 m3/kg (à 1,013 bar et 15°C)

                            Pour en savoir plus, consultez l’Encyclopédie des Gaz Air Liquide

                            Propriétés énergétiques
                            • Densité énergétique de l’hydrogène : 120 MJ/kg
                            • Densité énergétique de l’essence : 42,7 MJ/kg
                            • Densité énergétique du méthane : 50,4 MJ/kg
                            Caractéristiques d’une pile à combustible
                            • Tension aux bornes de la pile : 0,6 volt
                            • Ampérage : 0,6 à 0,8 Ampères par cm2.
                            La voiture à hydrogène et à pile à combustible
                            • Caractéristiques pour une voiture de gamme moyenne :
                            • Consommation : 1kg H2 /100 km
                            • Autonomie : 500 km
                            • Réservoir 5 kg d’H2  : 125 l H2 gaz à 700 bar, 75 l H2 liquide à -253°C
                            • Station service : 1kg H2 /min, le plein complet en moins de 5 minutes
                            • Emissions locales d’une voiture à hydrogène : 0g CO2/km et 90 g H2O/km
                            • Emissions locales d’une voiture à essence (7 l/100km) : 160 g CO2/km et 75 g H2O/km
                            Calculs "du puits à la roue" (1)
                            • Emission "du puits à la roue" : d’une voiture à hydrogène(1) : 90+0 = 90 g CO2/km
                            • Emission "du puits à la roue" d’une voiture à essence (7l/100km) : 30 + 160 = 190 g CO2/km
                            • Rendements de production de l’hydrogène(1) : 58%
                            • Rendements de production de l’essence : 88%
                            • Rendement du moteur à combustion interne alimenté en essence : 19%
                            • Rendement du moteur électrique alimenté par une pile à combustible : 50%
                            • Rendement énergétique d’une voiture à essence : 88x19 = 17%
                            • Rendement énergétique d’une voiture à hydrogène : 58x50 = 29%
                            Les cibles à atteindre
                            • Coût de la pile à combustible : 30 $/kW (soit 2 200€ pour une puissance de 100 CV)
                            • Durée de vie : 5000 h (soit 250 000 km pour une vitesse moyenne de 50 km/h)
                            • Coût(2) de l’hydrogène : 3 à 5 € (HT) /kg, soit 3 à 5 € pour 100 km
                            • Coût de l’essence : 3,5 € (HT) pour faire 100 km (7l/100km, 1,5 €/l, 66% de taxes)
                            (1) : les calculs "du puits à la roue" tiennent compte des quantités de CO2 émises lors de la production du carburant (hydrogène ou essence) et lors de son utilisation dans le véhicule. Dans ce cas, l’hydrogène est produit par reformage centralisé du méthane et distribué par canalisation. Sources Eucar-Concave 2007.
                            (2) : données DOE (Department of Energy, USA), coûts hors taxes.

                          • bilal1244 6 février 2009 04:09

                            Bonsoir,
                            je suis insomniaque,
                            je constate effectivement que l’homme est (toujours) un loup pour l’homme
                            ou encore mieux comme expression : on chie où on mange !!
                            aprés avoir epuisé les réserves de pétrole et fait des guerres pour controler ces reserves , voila qu’on veux se faire les dents sur la denrée la plus precieuse : l’eau !!
                            l’hydrogéne n’etant pas naturellement présente sous forme de poche sous terre (dommage smiley , mais remarqué ya du bon on a eviter une guerre... smiley)
                            j’imagine que les industriels ne vont pas ce cassé la tête et vont s’en prendre directement à l’eau douce et pas a l’eau salée car cela leur engendrerai des couts supplémentaires pour lutter contre le sel , afin d’eviter la corrosion de leurs infrasctructures
                            je crois que le prix de l’eau va grimper en flèche ! il ya beaucoup d’eau sur terre me direz vous mais au vue de la voracité humaine ca ne risque pas de durer , nous faisons aussi un choix pour les génerations futures
                            et je ne parle meme pas dela pile a hydrogene en elle meme aprés 5000 heures elle est bonne a jété si j’ai bien compris l’objectif c’est 5000 heures ??( personnellement je connais quelqu’un qui a une vielle 106 essence avec + de 500 000 kms au compteur et elle se porte comme un charme [la voiture] )

                            quoiqu’il en soit j’espere au moins que l’eau qui se forme est récupérable a la sortie du pot d’echappement ...
                            pour moi , et ça n’engage que moi
                            un solution a air comprimé n’est pas si bête a mon avis pour les trajets domicile travail (trajets courts à moyens pas plus de 200 kms a vitesse de 110 km/h maxi voire 80/90) surmonté d’un panneau solaire a haut rendement de type nanotechnologique) car de toute facon une voiture est garé 90% du temps ; cela contriburait a augmenté l’autonomie.

                            en ce qui concerneles voiture electrique et leurs batteries , leurs cycles de charges (charge+décharge) a été amélioré pour atteindre 25 000 fois selon les dires d’une société américaine sérieuse "Altairnano" (qui produit Nanosafe), néanmoins se pose la questions des déchets de batteries usagées et car non réutilisable (le lithium est par ailleurs un produit extrement rare)
                            la meilleure autonomie à ce jour et de 320 kilometre pour michelin qui proposera bientot un produit 
                            " Michelin Activ Wheel " (via venturi volage) et PML lightining GT 700 chevaux tout de meme mais contrairement a l’air comprimé les performances et la puissance sont a coupé le souffle mais là n’est pas la question a part si on veut des camions electriques)

                            le dernier point c’est le stockage , l’electricité ne peut etre stocker indefiniment , le dihydrogene de part la finesse de la molecule ne necessite un stockage specifique , alors que l’air est , malgré son rendement moindre , (j’allais dire énergie , mais en fait non) indefiniment disponible
                            voila
                            cdlt


                            • bluemoris 13 février 2009 00:21

                              Bonsoir,

                              J’ai entendu dans une emission scientifique (il ya pas mal d’années qui passait très tard le soir) dire que dans les années 50 avant de lancer la première centrale nucléaire, il yavait dans les études en conqurence la centrale à l’hydrogène qui fonctionnait de la même façon en faisant péter des atomes pour provoquer une réaction en chaines et produire de l’énergie.

                              Le narrateur de l’émission (une voix off) avait bien précisé que ce procédé n’entrainait pas ou très peu de déchets radioactifs, qu’il était au point mais que le choix pour l’uranium à été retenu purement statégiquement pour otenir l’arme nucléaire. Aujourdh’ui ce choix est devenu obscélète (je l’espère !)

                              Depuis nous n’entendons plus rien sur ce sujet. Quelqun peut me renseigner sur ce procédé ? et pourquoi ne pas remettre à jour cette sollution ?


                              • bluemoris 13 février 2009 00:32

                                Bonsoir, mes compliments pour ce site que je trouve très interressant et j’y viendrai souvent...

                                J’ai entendu dans une emission scientifique (il ya pas mal d’années qui passait très tard le soir) dire que dans les années 50 avant de lancer la première centrale nucléaire, il yavait dans les études en conqurence la centrale à l’hydrogène qui fonctionnait de la même façon en faisant péter des atomes pour provoquer une réaction en chaines et produire de l’énergie.

                                Le narrateur de l’émission (une voix off) avait bien précisé que ce procédé n’entrainait pas ou très peu de déchets radioactifs, qu’il était au point mais que le choix pour l’uranium à été retenu purement statégiquement pour otenir l’arme nucléaire. Aujourdh’ui ce choix est devenu obscélète (je l’espère !)

                                Depuis nous n’entendons plus rien sur ce sujet. Peux tu me renseigner sur ce procédé ? et pourquoi ne pas remettre à jour cette sollution ?

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