Véhicule propre - Définition

L'air comprimé

voir Moteur à air comprimé

Annoncés à de multiples reprises, les véhicules à air comprimé restent pour l'instant des prototypes qui n'ont pas pu être évalués indépendamment des tests du constructeur. De conception originale, ils annoncent une autonomie de l'ordre de 200 km et une vitesse de pointe de 110km/h.

Aujourd'hui, on peut considérer ces voitures comme des véhicules électriques pour lesquelles l'air comprimé est un vecteur d'une énergie électrique actuellement produite par des centrales nucléaires et des centrales thermiques. Il est en effet possible de remplacer les turbines fournissant de l'électricité par des compresseurs fournissant directement de l'air comprimé sans passer par l'intermédiaire "électrique". L'avantage par rapport à une voiture électrique est, entre autres, de résoudre le problème du vieillissement et du recyclage des batteries.

Ce type de véhicules bien moins puissants que les véhicules thermiques est léger et a des ambitions essentiellement urbaines. La rusticité de la technologie mise en œuvre est séduisante, les médias parlent donc régulièrement de ces projets mais de nombreux spécialistes sont plus que sceptiques sur les performances annoncées. Les nombreux retards et les absences de tests ne favorisent pas la confiance.

La société MDI a été l'une des premières à se positionner pour la conception et la production de véhicules à air comprimé. Elle développe depuis 10 ans l'idée d'un véhicule dont le moteur fonctionne grâce à l'air comprimé contenu dans des bouteilles à haute pression. Au Canada, l'Association pour la Promotion des Usages de la Quasiturbine a monté une Quasiturbine dans une petite voiture mais leur projet reste très sommaire. À l'avenir, ils envisagent de faire avancer leur véhicule avec de l'azote. Également, [K'Airmobile]s est un nouveau venu dans ce secteur, proposant des véhicules écologiques très légers à propulsion assistée ou assurée par de l'air comprimé. À ce jour deux prototypes de véhicules à assistance pneumatique ont pu être réalisés et les responsables cherchent maintenant à se donner les moyens de développer plusieurs projets de véhicules urbains ou de loisir entièrement à propulsion pneumatique.

La voiture à azote

Carlos Ordonez, professeur de physique à l'université du Texas du Nord (Denton, États-Unis), a conçu une voiture propulsée par de l'azote liquide, qui est converti en gaz par la chaleur de l'air ambiant. Dans la CoolCar, l'azote devenu gazeux actionne un moteur à air qui propulse l'automobile. Pour le moment, le prototype existant atteint une vitesse maximale de 70 km/h. Son réservoir de 180 litres ne lui permet de parcourir qu'une trentaine de kilomètres.

Autre avantage, le cycle de production de carburant beaucoup moins polluant que d'autres : les usines fabriqueront l'azote liquide directement avec l'air ambiant. Quant à la concurrence de la voiture électrique, les nuisances dues aux batteries au plomb mettent celle-ci hors course. D'autre part, il ne faudra que quelques minutes pour faire le plein du véhicule à air au lieu de plusieurs heures pour recharger les batteries électriques conventionnelles (cependant, certains supercondensateurs, comme le EESU, peuvent être chargés à 80% en moins de 5 minutes).

Comment ça marche ?

L'azote est stocké dans un réservoir cryogénique composé de deux enveloppes séparées par du vide. En évitant ainsi tout échange de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir, l'azote reste à l'état liquide, à -125 °C.

Pour actionner le moteur, le réservoir est équipé d'une pompe électrique qui met l'azote sous pression (entre 30 et 40 bars) et l'envoie vers l'échangeur. En passant dans l'échangeur, un tuyau sur lequel un ventilateur souffle de l'air ambiant, l'azote se réchauffe et devient gazeux. Dès lors, la pression de l'azote à l'intérieur de l'échangeur est suffisante pour engendrer une force capable d'actionner le piston à l'intérieur du cylindre. Poussé de bas en haut par l'expansion du gaz, le piston - par le biais d'un vilebrequin - transmet un mouvement de rotation à l'arbre de transmission qui fait tourner les roues.

• LN 2000 (anglais)
• CoolCar(anglais)
• http://motorair.net

Quel avenir ?

Comme pour l'ensemble des projets de véhicule à moteur à air comprimé, le bilan énergétique et environnemental n'est pas forcément meilleur que celui de la voiture traditionnelle, car la liquéfaction de l'azote demande beaucoup d'énergie. Le rendement théorique ne peut dépasser 50%, quelle que soit la technique employée, pour des raisons thermodynamiques. En revanche, seule subsiste une batterie classique pour les équipements du véhicule.