- Moteur À Hydrogène
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Moteur à hydrogène
Le moteur à hydrogène est un moteur à combustion interne utilisant l'hydrogène comme carburant.
Sommaire
Aspect environnemental [1]
Souvent improprement nommé « moteur à eau », ce moteur est souvent présenté comme moins polluant en termes de gaz à effet de serre qu'un moteur à hydrocarbures. Cela n'est pas forcément vrai car la production d'hydrogène nécessite dans la plupart des cas une source d'énergie électrique, elle même très largement produite par la combustion d'énergies fossiles comme le charbon ou le pétrole. L'utilisation d'un moteur à hydrogène n'évitera l'émission de polluant (à effet de serre en particulier) que lorsqu'on disposera de méthodes de fabrication de l'hydrogène non polluantes. De plus, la fabrication du moteur elle-même est une importante source d'émission de gaz à effets de serre.
Combustion de l'hydrogène
Le moteur à hydrogène permet de générer une puissance de rotation à partir d'hydrogène (de la même façon qu'un groupe électrogène ou un moteur à combustion interne). Les applications peuvent être stationnaires ou embarquées (véhicules). Dans la mesure ou l'hydrogène est produit à partir d'une source d'énergie non polluante, le fonctionnement du moteur à hydrogène n'entraîne des émissions polluantes que sous la forme de vapeur d'eau et de NOx, qui sont des gaz à effet de serre.
Le classique moteur à piston est peu adapté à la combustion de l'hydrogène. La faible densité du gaz nécessite des conduits d'admission et des soupapes de grand diamètre, et la course sinusoïdale du piston crée un pic de pression trop long au point mort haut pour permettre un fonctionnement en détonation.
Il existe toutefois des alternatives comme la Quasiturbine ou le moteur Wankel.
Contexte technique
L'utilisation productive d'une motorisation à l'hydrogène se confronte au problème du stockage et à celui de la production. En premier lieu, c'est un gaz très explosif.
Stockage
A ce jour, trois grandes voies de stockage d'hydrogène à bord d'un véhicule sont envisagées[2] :
- Le stockage comprimé gazeux (à différents niveaux de pressions)
- Le stockage liquide (la cryogénie, utilisée dans le domaine spatial)
- Le stockage moléculaire («Éponges à hydrogène»)
Article détaillé : Stockage d'hydrogène.Production
La production d'hydrogène est l'isolation du composé chimique (qui s'associe alors en dihydrogène, ou H2) à partir d'autre élément comme l'eau ou encore les hydrocarbures. Cette production peut être soit centralisé soit embarquée.
Article détaillé : production d'hydrogène.Notes et références
- ↑ Energie et changement climatique : éléments de base sur l'energie au 21e siècle, cours de l'école des Mines PariTech http://www.ensmp.fr/ingenieurcivil/SitesIC/Balado/Climat_som.html
- ↑ L'hydrogène, les nouvelles technologies de l'énergie. Les clefs CEA, N°50/51, Hiver 2004-2005, ISSN 0298-6248
Voir aussi
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fonctionnement du moteur à hydrogène
Il s'agit en fait d'une pile à combustion, composée d'une anode et d'une cathode. Le fonctionnement de cette pile necessite l'apport de dihydrogéne qui joue le rôle de combustible et de dioxigène jouant le rôle de comburant.
Le dihydrogène passant par l'anode est oxydé, il se forme des ions H+ : 2H2 = 4H++4e-Le dioxygéne de l'air se mélange avec les ions hydrogène en formant de l'eau:
O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
points positifs et négatifs
Le point très positif est que ce moteur ne rejète que de l'eau et un peu de NOx, de plus le rendement du moteur couplé a un moteur éléctrique est meilleur q'un moteur traditionnel( 50% contre 25% pour un moteur traditionnel) Les points négatifs, premierement pour la fabrication du combustible du dyhidogène, il y a besoin de l'utilisation de centrale éléctrique, mais La solution serait donc de développer les centrales hydroélectriques, photovoltaïques et les éoliennes (qui ne serviraient pas forcément qu'à la fabrication de cet hydrogène) et qui elles utilisent l'énergie renouvelable de la nature. Deuxièment le stockage de l'hydogène, gaz fortement explosif, mais de nombreuse solutions ont été trouvé, comme ne pas stocker de l'hydrogène pure. Troisiémement ce moteur produit beaucoup de chaleur, la encore cette chaleur peut être utiliser, comme pour chauffer l'habitacle , c' est le principe de cogénération.Catégories : Moteur à explosion | Propulsion alternative
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