Ce moteur à essence va-t-il enterrer la voiture électrique ?

Alors que la quasi-totalité des autres marques mise toujours sur une technologie de rupture dans le domaine de l’électrique, certains constructeurs persistent à perfectionner les moteurs thermiques classiques. C’est le cas de Mazda. Le constructeur japonais reste donc fidèle à sa réputation d’outsider dans l’univers mécanique (moteur rotatif, Skyactiv-X, etc.) et il revient d’ailleurs avec une invention étonnante. Mazda vient en effet de breveter un moteur à six temps capable de scinder l’essence en hydrogène et en carbone. L’hydrogène est utilisé pour la combustion, tandis que le carbone est capté afin d’éviter qu’il ne s’échappe par les tubulures d’échappement. Cette stratégie pourrait-elle bouleverser la hiérarchie des technologies automobiles actuelles ??

Six temps pour zéro émission

Le principe reste bien connu des passionnés : un moteur à combustion classique fonctionne en quatre temps. Il y a l’admission, la compression, la combustion et la phase d’échappement. Le nouveau moteur de Mazda ajoute deux phases supplémentaires. La séquence de départ reste identique à celle d’un moteur à quatre temps : d’abord, le mélange air-carburant est aspiré (1) pour être ensuite compressé (2) et puis enflammé pour produire l’énergie mécanique (3).

Mais, c’est à partir de là que tout change. Au lieu d’expulser directement les gaz brûlés, ceux-ci sont redirigés via une soupape vers un décomposeur (4) où un surplus de carburant est alors injecté. Ses molécules y sont ensuite craquées en hydrogène et en carbone. L’hydrogène est ensuite réutilisé comme carburant tandis que le carbone est stocké pour éviter les émissions. Le moteur aspire alors à nouveau de l’air pour purger le cylindre (5) avant d’expulser cet air lors de la dernière phase (6).

Résultat : on roule à l’essence classique, mais sans émission de CO2 via le pot d’échappement. Il s’agit donc d’une approche totalement différente de celle des moteurs à hydrogène que Mazda développe au Japon avec Toyota.

Des pièges à carbone dans le coffre

L’invention de Mazda semble révolutionnaire. La captation du carbone se pratique également dans les processus industriels ce qui permet un stockage et un rejet par la suite dans l’atmosphère. Cela dit, appliqué à l’automobile, ce processus soulève aussi des questions pratiques. Chaque litre d’essence contient en effet une importante quantité de carbone (environ 0,6 kg/litre). Concrètement, un plein de 60 litres génère dès lors environ 35 kg de carbone qui doit alors être capté. Et ce n’est pas rien. Le véhicule devra donc être purgé régulièrement de son stock de carbone.

Si on en croit les documents du brevet, Mazda envisagerait de coupler cette opération aux intervalles d’entretien. Sauf que ceux-ci restent trop espacés. Il est plus probable qu’il faille alors recourir à des stations-service spécifiques. Ce stockage du carbone représente un obstacle majeur, car le moteur peut aussi fonctionner en mode classique à quatre temps, mais alors sans fonctionnement climatiquement neutre dans ce cas. Point intéressant : Mazda envisage aussi de réutiliser ce carbone capté et donc de ne pas l’enfouir dans le sol, comme c’est souvent le cas. Celui-ci pourrait être utilisé dans l’industrie, par exemple dans la production d’acier ou de pigments, pour ne citer que ces deux applications.

Un autre inconvénient du concept de Mazda réside aussi sa complexité et donc un risque pour la fiabilité à long terme. En effet, outre les injecteurs et soupapes, le système inclut à un second injecteur, à des soupapes supplémentaires, à un reformeur fonctionnant à très haute température et à des réservoirs pour l’hydrogène et le CO2. Cela ne rend cette solution ni plus économique ni plus facile à entretenir. Par ailleurs, cela ne résout pas non plus le problème du faible rendement des moteurs thermiques à hydrogène et qui reste inférieur de moitié à celui d’une pile à combustible.cel).

Avenir ou bouée de sauvetage ?

Pour l’instant, le moteur à six temps n’en est qu’au stade de brevet et donc loin d’être prêt pour une production. Pourtant, cette mécanique pourrait représenter une solution pour permettre, par exemple, à une Mazda MX-5 de rester au catalogue tout en affichant une légitimité écologique. Sur le marché européen, toutefois, il sera difficile de répondre aux exigences prévues pour les motorisations neutres en carbone à partir de 2035. Même lorsqu’il fonctionne à l’hydrogène, un moteur à explosion continue à émettre une infime quantité de CO2 en raison de la combustion de lubrifiants et d’huiles. Et comme la norme prévoit strictement zéro émission, en tout cas à l’heure actuelle... 

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