Et le moteur à eau?
On nous disait que l’on savait faire fonctionner des moteurs avec d’autres approvisionnements: l’eau, l’air, etc., mais que le règne du pétrole interdisait qu’on aille dans cette direction. Or l’enchérissement de cette matière première n’est-il pas l’occasion de changer d’époque?
2008
26
juin
- Posté par Yves-Marie Adeline à 10:29
- Classé dans: Politique, Vie quotidienne
Ca fait longtemps que je le pense… je suppose que les acteurs du pétrole ont déjà pris des tonnes de brevets pour assurer l’après-pétrole, afin de garantir leur survie.
Quant au moteur à eau, on pourrait dire qu’il a été expérimenté entre la fin du dix-huitième et la fin du dix-neuvième déjà… sous forme de moteur à vapeur, au moins depuis Cugnot et son éphémère fardier. Sans succès. Il serait intéressant de savoir ce que vont faire les savants d’aujourd’hui avec une telle idée. Parmi les idées dans l’air, il y a aussi la “pile à combustible”.
Un début de réponse à Vitry sur Orne
Les pétroliers travaillent depuis longtemps à leur reconversion, la fin du pétrole-carburant ne sera pas celle des fabricants-distributeurs de carburants. Témoins, ces mots du responsable (je n’ai retenu ni son nom ni sa fonction exacts) de BP, qui déclarait sur RMC que la “British Petroleum” devait maintenant se comprendre “Beyond Petroleum” (”Après Pétrole”).
Alors, le moteur à eau est-il une solution ? Et d’abord, existe-t-il ?
Passons sur la vapeur, qui n’est qu’un transmetteur d’une énergie dégagée par la combustion d’un carburant quelconque : charbon, gasoil, kérosène, ou même fusion nucléaire, puisque cette énergie est transformée en électricité dans nos centrales par des turbines à vapeur. Le problème est juste déplacé puisqu’il faut de toute façon un carburant.
Il est possible d’alimenter un moteur classique avec de l’eau fortement additionnée d’un carburant : alcool, gasoil même. L’avantage est une très forte diminution de la consommation de carburant, mais l’eau n’est là que pour améliorer le rendement, et pose des problèmes de stockage (gel), de corrosion interne du moteur et de stabilité (séparation des composants, sauf avec l’alcool) qui empêchent l’utilisation à grande échelle de ce procédé. Et cela n’élimine toujours pas la nécessité d’un carburant.
Une autre chose est l’utilisation de l’hydrogène, dont la combustion produit uniquement de la vapeur d’eau, et qu’on extrait de l’eau en l’électrolysant. Là aussi, il y a un important problème de stockage, les molécules d’hydrogène étant tellement petites qu’elles “fuient” de n’importe quel réservoir. Impossible donc de garer une voiture à hydrogène dans un local fermé, sous peine “d’Hinderburgisation” du local … Et la distribution est tout aussi problématique, pour ces mêmes raisons de stockage. Le problème le plus important reste la production d’hydrogène, qu’on ne sait actuellement obtenir que par électrolyse, ce qui nécessiterait une puissance électrique folle. Comment l’obtiendrait-on ? Enfin, la vapeur d’eau est un gaz à effet de serre aussi puissant que le CO2, et ne résout pas nos problèmes d’impact climatique.
Les piles à combustible, d’ailleurs, fonctionnent elles aussi à l’hydrogène ; en tous cas celles qu’on nous montre. Mêmes limites donc que pour l’hydrogène seul : production, stockage.
Le moteur à eau est une vieille lune, il n’existe pas : on ne peut pas faire fonctionner un moteur à combustion avec de l’eau, qui n’est pas un combustible. C’est tout simple.
Sur le net courent bien des bruits sur un système vibratoire qui dissocierait les molécules d’eau en oxygène et hydrogène, et permettrait donc d’alimenter un moteur. Un tel système me paraît plutôt fantaisiste, mais … les plans sont disponibles, libre à chacun d’essayer !
Comme toujours, les solutions ne sont ni simples, ni séduisantes, ni parfaites. En l’occurrence, deux voies sont développées en parallèle.
D’une part, l’optimisation des véhicules :
- réduction des pertes par frottement, des pneus et aérodynamiques, associée à la baisse des vitesses pratiquées ;
- systèmes hybrides pour ne pas consommer à l’arrêt, récupérer l’énergie au freinage et diminuer la surconsommation à l’accélération ;
- travail sur les matériaux pour diminuer le poids des véhicules, qui augmente les frottements et nécessite plus de puissance à l’accélération.
Tout ça repose principalement sur les constructeurs, et dépend d’un équilibre commercial : il faut pouvoir amortir les coûts de recherche, et que la clientèle se soucie de ces performances.
D’autre part, le développement de carburants de substitution, les plus porches possibles du pétrole dans les contraintes de distribution : ce sont principalement les agro-carburants, qui ne nécessitent aucune révolution de structure pour les pétroliers. Après les critiques (justifiées) sur les bio-carburants simples (huile, alcool) et leurs impacts alimentaires, on va vers le développement de l’utilisation des déchets végétaux ou l’exploitation de plantes non alimentaires (pour ne pas concurrencer la culture vivrière, je suggère la culture d’algues en pleine mer, les océans présentant l’avantage d’être vastes et peu habités …).
Les agro-carburants présentent en plus l’avantage d’un bilan CO2 global neutre.
C’est cette partie qui repose sur les pétroliers, et croyez bien qu’ils y investissent fortement !
Enfin, je parie sur la reconversion prochaine des pays producteurs de pétrole dans le photovoltaïque, la plupart possédant des “gisements solaires” considérables.
Vous le voyez, rien de révolutionnaire, mais du concret !
@Yvon de Poligny: merci pour ces explications, fort éclairantes. On m’avait présenté la pile à combustible comme une panacée bientôt opérationnelle, il y a quelques années, et j’avais été épaté. A présent, force m’est de constater que j’attends toujours…
@ Yvon de Poligny
Ce que vous dites est très juste, nous sommes passés du bois au charbon, du charbon au pétrole puis au gaz, à chaque étape la molécule utilisée était plus riche en hydrogène et moins riche en carbone pour une combustion plus efficace et mieux controlable. Il est donc logique de prévoir que la prochaine étape sera l’hydrogène pur, sans carbone.
La production d’hydrogène par hydrolyse de l’eau puis son utilisation dans une pile à combustible ne présente pas un bilan énergétique dingue tant l’hydrolyse est couteuse en énergie. Disons que cela permet d’utiliser l’énergie nucléaire pour produire de l’hydrogène utilisable pour des voitures et cela règle le problème du rejet de CO2 (si cela est vraiment un problème …). Les centrales de IV générations permettront une production moins couteuse.
Il existe beaucoup d’autres façons de fabriquer de l’hydrogène avec un meilleur rendement
- Par l’action de la vapeur sur du carbone à haute température,
- Par le craquage des hydrocarbures par la chaleur,
- Par le craquage de la biomasse par la chaleur,
- Par l’action de la soude ou de la potasse sur l’aluminium,
- Enfin, certains micro-organismes (micro-algues, cyanobactéries et bactéries) sont également capables de produire de l’hydrogène, à partir d’énergie solaire ou de biomasse, solution économique qui de plus résoudrait le problème du traitement des déchets organiques.
- Si vous voulez produire vous même de l’hydrogène, vous pouvez utiliser la méthode des parisiens de 1870 pour gonfler des ballons: Chauffer de l’eau pour produire de la vapeur, envoyer la vapeur sur de la limaille de fer qui fixe l’oxygène par oxydation et filtrer le mélange vapeur residuel + H2 dans de l’eau fraiche.
- Si vous aimez les travaux de soudure, l’hydrogène que vous achetez en bonbonne chez votre quincailler est le plus souvent produit par décomposition de gaz naturel.
Tout cela pour dire que la production d’H2 n’est pas un gros problème. L’industrie consomme beaucoup d’H2 depuis longtemps (fabrication d’acide chloridrique, soudure, réduction des aciers …) et sait le produire au environ de USD 120 par bbl.
Comme vous le dites, son utilisation dans les véhicules pose encore beaucoup de problèmes aux ingénieurs: le stockage bien sur, mais aussi la fabrication des piles à combustible qui nécessite des matériaux assez exotiques comme de la mousse de platine … Ceux dont l’épouse rêve d’un collier du même métal savent de quoi il s’agit!
La bonne nouvelle est qu’à USD 147 / bbl (NYSE today), il est possible de remobiliser des cerveaux sur ces thèmes car la rentabilité semble atteignable pour le peu que le cout du brut veuille bien aller vers les USD 200 ou USD 300 / bbl sans trop de vagues spéculatives. On ne manquera jamais de pétrole, c’est simplement le pétrole bon marché qui commence à faire défaut. Comme disait le roi Ibn Séoud: “l’age de pierre a cessé avant qu’il n’est plus de pierre, l’age du pétrole cessera avant qu’il n’est plus de pétrole …”
Je vous trouve par contre bien optimiste sur l’avenir des sociétés pétrolières. Pas si facile pour elles de se reconvertir: Les énergies propres (eoliens, solaire …) sont des supports trop petits pour leur capacité d’investissement, et le nucléaire est pour l’instant l’apanage des états (pour l’exploitation) et de sociétés d’ingénierie (ex: Areva) pour la partie sans risque de la production de minerai à la fabrication des centrales. Les sociétés pétrolières ne sont plus des sociétés d’ingénieurs mais de financiers et la reconversion n’est donc pas si simple. On voit donc le double intérêt pour les pétroliers des contrats pétrole contre nucléaire: avoir des champs à exploiter pour tout de suite, gagner du savoir faire dans le nucléaire pour demain.
Tout cela étant dit, je promène ma petite famille dans un espace diesel (on est 6), chaque plein est maintenant l’équivalent d’un bon repas au restau et j’apprends de plus que non content d’empocher la TIPP, l’état a réinventé aujourd’hui (news du 01/07/08) la vignette en mettant au point un malus annuel pour les gros consommateur de carburant, entre autre les familles nombreuses. Il ne s’emm… pas trop à Bercy pendant que je suis au Nigéria à faire en sorte de vous envoyer quelques goutte du précieux liquide ! Je sens que je vais bientôt faire comme mon grand père avec sa vieille 205: je vais rouler au rouge (fuel non taxé) en faisant de gros nuages noirs, et en plus je gazerai les bobos en velib quand je serai à Paris!