La transition vers la voiture décarbonée (du moins lors de son utilisation) est en marche et aujourd’hui rien ne semble pouvoir l’arrêter, même si les constructeurs commencent malgré tout à douter, car le marché (et les ventes) ne suit pas la courbe imaginée.
Cela dit, jusqu’ici, les autorités tout comme nombre de constructeurs estiment que la seule solution tient dans la voiture électrique à batterie. Mais ce n’est pas encore le cas de tous. On se souvient en effet que Toyota, premier constructeur mondial, a déjà expliqué qu’il ne croyait pas en une solution universelle et unique et que la mobilité de demain passerait par une mosaïque de possibilités, dont la voiture hybride, mais aussi celle qui fonctionne à l’hydrogène.
De pile à combustible à moteur à combustion
Cela dit, quand on parle de voiture à hydrogène, on pense qu’il s’agit systématiquement d’un modèle équipé d’une pile à combustible dans laquelle l’hydrogène est utilisé comme vecteur énergétique en ce sens qu’il est transformé par électrolyse en électricité, électricité qui alimente à son tour une petite batterie (1 ou 2 kWh) pour faire rouler la voiture.
Cela dit, d’autres techniques cohabitent. Et évoluent. En effet, Toyota (mais il n’est pas le seul) explore l’injection directe d’hydrogène dans un moteur à combustion. En gros, l’hydrogène vient remplacer l’essence ou le Diesel. C’est une technique que BMW a longuement étudiée pendant 20 ans, mais sans jamais parvenir à la développer complètement, notamment en raison des pertes par pompage du moteur, mais aussi en raison de la difficulté à maitriser la combustion de l’hydrogène hautement inflammable.
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L’injection d’eau comme solution
C’est dans le cadre de ses recherches que le constructeur nippon vient de déposer un nouveau brevet de moteur qui présente quelques caractéristiques particulières et, surtout, une solution à la plus grande difficulté rencontrée avec le moteur à combustion d’hydrogène : son refroidissement.
Pour maîtriser la combustion, les ingénieurs ont développé un système d’injection d’eau dans les cylindres. Le principe est le suivant : entre les phases de combustion au cours desquelles l’hydrogène est injecté puis brûlé, l’injection d’eau est utilisée pour refroidir les parois intérieures du cylindre et rendre ainsi le processus durable.
Cette technique est assez similaire à celle développée par un spécialiste de développement moteur, la société AVL Racetech, qui a lui aussi développé un système d’injection d’eau chaude pour obtenir une combustion plus homogène et réduisant les risques d’auto-allumage dus au caractère très inflammable de l’hydrogène. La différence ? Le dispositif d’AVL Racetech injecte l’eau en même temps que l’hydrogène. Et apparemment ça fonctionne puisqu’un moteur tourne actuellement avec ce procédé d’alimentation. Il développe 400 ch et tourne jusqu’à 6.500 tr/min. Prometteur !
Il faudra voir si tout ceci fonctionne sur le long terme et si la fiabilité est au rendez-vous. Et ce n’est pas tout : il faudra aussi évaluer le volume d’eau à emporter (ce qui nécessitera deux pleins, un d’hydrogène et un d’eau). Enfin, il faudrait aussi que les industriels fabriquent de l’hydrogène – et vert s’il vous plaît, c’est-à-dire issu de sources d’énergie renouvelables – en masse pour que cette solution puisse fonctionner. A suivre.
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