Basée à Dundee en Ecosse, une petite entreprise appelée Oxy-Gen Combustion s'est donné pour mission de rendre possible un futur plus écologique dans le domaine des transports. Pour cela, elle adopte une approche intéressante qui contraste avec les "révolutions" techniques des véhicules hybrides et électriques: améliorer le moteur à combustion interne plutôt que le remplacer.
Entraîné par la demande de marchés émergents tels que le Brésil, la Russie, l'Inde et surtout la Chine, le parc automobile mondial pourrait passer d'environ 800 millions d'unités aujourd'hui à 3 milliards à l'horizon 2050. Il est peu probable que ces nouveaux automobilistes s'équiperont de coûteux modèles hybrides ou électriques. Dès lors, comment faire en sorte que la lutte contre le changement climatique ne soit pas totalement ignorée alors que des véhicules toujours plus nombreux envahissent les routes de la planète ?
Pour David Tonery, diplômé de l'Université de Dundee et fondateur d'Oxy-Gen Combustion, la solution réside dans un moteur à combustion interne, fonctionnant avec des carburants fossiles ou des biocarburants, capable de réduire significativement les émissions par rapport à aux moteurs utilisés actuellement. Un tel produit pourrait être développé relativement rapidement et mis sur le marché dans la foulée à moindre coût. C'est dans cet esprit que la petite entreprise écossaise travaille sur les moteurs HCCI (Homogeneous Charge Combustion Ignition) qu'elle considère comme une étape intermédiaire avant l'adoption à grande échelle de solutions plus radicales telles que les piles à combustible.
Le principe de base du moteur HCCI n'est pas nouveau. Il repose sur la compression du mélange air-carburant contenu dans le cylindre jusqu'à son auto-allumage en plusieurs points simultanément. Ainsi, comme dans un moteur diesel, il n'y a pas besoin d'étincelle pour initier la combustion du mélange ; mais, comme dans un moteur à essence, il s'agit d'un phénomène de combustion homogène qui n'est pas initié par l'injection du carburant dans le cylindre. En théorie, la mise en oeuvre de ce mode de combustion particulier présente l'avantage de réduire les émissions de dioxyde de carbone et la consommation de carburant (entre 15 et 30%), mais aussi de rendre négligeables les émissions de NOx et de particules polluantes, et ceci sans remettre en cause fondamentalement l'architecture du véhicule ou celle du moteur. Cependant, il est bien plus difficile de maîtriser la combustion dans le cas des moteurs HCCI (où il faut contrôler la pression, la température et la composition du mélange) que dans les moteurs à essence ou diesel. De plus, la plage d'utilisation des moteurs HCCI est limitée: une faible vitesse occasionnera des problèmes d'allumage tandis qu'une vitesse trop importante entraînera une forte pression dans le cylindre susceptible d'endommager le moteur. Les progrès des systèmes de contrôle permettent de contourner la première difficulté, mais la seconde explique pourquoi de tels moteurs n'ont pas été utilisés à grande échelle jusqu'à présent.
La réponse d'Oxy-Gen Combustion à ces inconvénients est simple, sinon à concevoir, au moins à formuler. Il suffit de jouer sur la quantité d'oxygène absorbée par le moteur, ce qui va changer la composition du mélange à brûler et donc les conditions de sa combustion tout en rendant celle-ci plus facile à contrôler. Selon David Tonery, la technologie développée par Oxy-Gen Combustion permet déjà de faire face aux sollicitations du moteur 90% du temps, et l'objectif est d'être capable d'utiliser ce mode de combustion en permanence.
Preuve que le projet de l'entreprise de Dundee pourrait bien un jour arriver sur les routes, celle-ci a déjà été lauréate de plusieurs prix attribués notamment par Scottish Enterprise, The Royal Society of Edinburgh ou par des entreprises comme Shell à travers le Shell Springboard Award. Elle bénéficie par ailleurs du soutien de Michelin qui possède une usine à Dundee et qui a permis à Oxy-Gen Combustion de profiter de l'exposition médiatique du Challenge Bibendum organisé à Rio en 2010. La petite structure cherche maintenant à conclure des partenariats industriels afin de poursuivre sa croissance et de continuer le développement de son bloc propulseur innovant.
D'après David Tonery, un moteur prototype prêt à être mis en production pourrait être disponible d'ici deux ans. Différentes applications seraient alors graduellement mises sur le marché: utilisation en tant que générateurs, en moteurs marins puis à terme sur les automobiles. Si le temps nécessaire à la diffusion de cette technologie et les bénéfices exacts qu'elle apporterait sont encore assez flous, le dirigeant d'Oxy-Gen Combustion se montre confiant quant à la place de choix réservée aux moteurs HCCI développés par son entreprise dans le parc automobile à moyen terme. Cette technologie profiterait bien sûr de sa compatibilité avec l'utilisation de biocarburants. Il est vrai que certaines études de marché confortent la vision du chef d'entreprise et prévoient que 40% des poids lourds seront équipés de moteurs HCCI en 2020, entraînant une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre du Royaume-Uni.
En tous les cas, le travail d'Oxy-Gen Combustion montre bien que le Royaume-Uni a encore une position de leader dans le domaine de l'innovation automobile même si cette industrie y connaît une perte de vitesse en volume. Elle pourrait bien profiter de la lutte contre le changement climatique pour se renouveler et prospérer à nouveau. Ce projet montre également qu'il faut continuer de travailler sur la conception et la façon dont sont utilisés les moteurs à combustion interne pour diminuer d'ores et déjà les émissions de gaz à effet de serre en attendant l'avènement de nouvelles technologies de rupture.
Entraîné par la demande de marchés émergents tels que le Brésil, la Russie, l'Inde et surtout la Chine, le parc automobile mondial pourrait passer d'environ 800 millions d'unités aujourd'hui à 3 milliards à l'horizon 2050. Il est peu probable que ces nouveaux automobilistes s'équiperont de coûteux modèles hybrides ou électriques. Dès lors, comment faire en sorte que la lutte contre le changement climatique ne soit pas totalement ignorée alors que des véhicules toujours plus nombreux envahissent les routes de la planète ?
Moteur classique à combustion interne V6 d'automobile
Pour David Tonery, diplômé de l'Université de Dundee et fondateur d'Oxy-Gen Combustion, la solution réside dans un moteur à combustion interne, fonctionnant avec des carburants fossiles ou des biocarburants, capable de réduire significativement les émissions par rapport à aux moteurs utilisés actuellement. Un tel produit pourrait être développé relativement rapidement et mis sur le marché dans la foulée à moindre coût. C'est dans cet esprit que la petite entreprise écossaise travaille sur les moteurs HCCI (Homogeneous Charge Combustion Ignition) qu'elle considère comme une étape intermédiaire avant l'adoption à grande échelle de solutions plus radicales telles que les piles à combustible.
Le principe de base du moteur HCCI n'est pas nouveau. Il repose sur la compression du mélange air-carburant contenu dans le cylindre jusqu'à son auto-allumage en plusieurs points simultanément. Ainsi, comme dans un moteur diesel, il n'y a pas besoin d'étincelle pour initier la combustion du mélange ; mais, comme dans un moteur à essence, il s'agit d'un phénomène de combustion homogène qui n'est pas initié par l'injection du carburant dans le cylindre. En théorie, la mise en oeuvre de ce mode de combustion particulier présente l'avantage de réduire les émissions de dioxyde de carbone et la consommation de carburant (entre 15 et 30%), mais aussi de rendre négligeables les émissions de NOx et de particules polluantes, et ceci sans remettre en cause fondamentalement l'architecture du véhicule ou celle du moteur. Cependant, il est bien plus difficile de maîtriser la combustion dans le cas des moteurs HCCI (où il faut contrôler la pression, la température et la composition du mélange) que dans les moteurs à essence ou diesel. De plus, la plage d'utilisation des moteurs HCCI est limitée: une faible vitesse occasionnera des problèmes d'allumage tandis qu'une vitesse trop importante entraînera une forte pression dans le cylindre susceptible d'endommager le moteur. Les progrès des systèmes de contrôle permettent de contourner la première difficulté, mais la seconde explique pourquoi de tels moteurs n'ont pas été utilisés à grande échelle jusqu'à présent.
La réponse d'Oxy-Gen Combustion à ces inconvénients est simple, sinon à concevoir, au moins à formuler. Il suffit de jouer sur la quantité d'oxygène absorbée par le moteur, ce qui va changer la composition du mélange à brûler et donc les conditions de sa combustion tout en rendant celle-ci plus facile à contrôler. Selon David Tonery, la technologie développée par Oxy-Gen Combustion permet déjà de faire face aux sollicitations du moteur 90% du temps, et l'objectif est d'être capable d'utiliser ce mode de combustion en permanence.
Preuve que le projet de l'entreprise de Dundee pourrait bien un jour arriver sur les routes, celle-ci a déjà été lauréate de plusieurs prix attribués notamment par Scottish Enterprise, The Royal Society of Edinburgh ou par des entreprises comme Shell à travers le Shell Springboard Award. Elle bénéficie par ailleurs du soutien de Michelin qui possède une usine à Dundee et qui a permis à Oxy-Gen Combustion de profiter de l'exposition médiatique du Challenge Bibendum organisé à Rio en 2010. La petite structure cherche maintenant à conclure des partenariats industriels afin de poursuivre sa croissance et de continuer le développement de son bloc propulseur innovant.
D'après David Tonery, un moteur prototype prêt à être mis en production pourrait être disponible d'ici deux ans. Différentes applications seraient alors graduellement mises sur le marché: utilisation en tant que générateurs, en moteurs marins puis à terme sur les automobiles. Si le temps nécessaire à la diffusion de cette technologie et les bénéfices exacts qu'elle apporterait sont encore assez flous, le dirigeant d'Oxy-Gen Combustion se montre confiant quant à la place de choix réservée aux moteurs HCCI développés par son entreprise dans le parc automobile à moyen terme. Cette technologie profiterait bien sûr de sa compatibilité avec l'utilisation de biocarburants. Il est vrai que certaines études de marché confortent la vision du chef d'entreprise et prévoient que 40% des poids lourds seront équipés de moteurs HCCI en 2020, entraînant une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre du Royaume-Uni.
En tous les cas, le travail d'Oxy-Gen Combustion montre bien que le Royaume-Uni a encore une position de leader dans le domaine de l'innovation automobile même si cette industrie y connaît une perte de vitesse en volume. Elle pourrait bien profiter de la lutte contre le changement climatique pour se renouveler et prospérer à nouveau. Ce projet montre également qu'il faut continuer de travailler sur la conception et la façon dont sont utilisés les moteurs à combustion interne pour diminuer d'ores et déjà les émissions de gaz à effet de serre en attendant l'avènement de nouvelles technologies de rupture.
Source: BE
Royaume-Uni numéro 105 (14/09/2010) - Ambassade de France au Royaume-Uni
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ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/
... /64448.htm
Illustration: Wikipédia
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