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L'air liquide sera-t-il le carburant des voitures du futur ?

ActualitéClassé sous :physique , azote liquide , Air Liquide

Les voitures du futur rouleront-elles avec des réservoirs d'hydrogène alimentant des piles à combustible, ou avec des réservoirs d'azote liquide ? Ce qui est sûr, c'est que cette dernière possibilité, déjà considérée au XIXe siècle, est envisagée très sérieusement en ce moment.

La voiture hybride Blue-Will du constructeur sud-coréen Hyundai utilise un accumulateur lithium métal polymère (LMP) pour alimenter son moteur électrique. À l’avenir, une variante pourrait utiliser de l'azote liquide. © Hyundai
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On parle régulièrement de progrès dans la technologie permettant de stocker de l'hydrogène de façon sûre pour alimenter divers dispositifs électriques. On voit aussi depuis quelques années des annonces concernant des piles à combustibles miniatures que l'on peut utiliser pour des ordinateurs, des voitures, etc. L'hydrogène est donc présenté comme la source d'énergie du futur, ou plus exactement la source d'énergie secondaire. En effet, il faut toujours une source d'énergie primaire, le plus souvent de l'électricité, si possible produite à partir de la lumière du Soleil. Il est donc prévu que ce ne sera pas vraiment l'hydrogène, mais l'énergie solaire qui remplacera le pétrole dans quelques décennies.

Le moteur à air liquide, un concept centenaire

Toutefois, des compagnies comme Highview Power Storage ou Ricardo regardent actuellement d'un peu plus près une alternative à l'hydrogène déjà examinée à la fin du XIXe siècle : l'air liquide. Ainsi, dans les années 1890, Charles Tripler avait réussi à convaincre plusieurs investisseurs que son procédé de liquéfaction de l'air pouvait permettre de stocker de l'énergie sous cette forme à moindre coût. Comme il l'avait montré, il était possible d'alimenter ensuite des machines à vapeur avec cet air liquide en le laissant se détendre. Malheureusement, Tripler avait exagéré l'efficacité de la conversion avec son procédé, et les espoirs des investisseurs furent déçus.

De l'azote liquide en train de se réchauffer à l'université Paris-Sud (Orsay), lors d'une Journée de la science en 2005. L'azote remplacera-t-il l'essence des voitures ? © David Monniaux, Wikipédia, cc by sa 3.0

L'idée refait surface depuis un certain temps maintenant. On a par exemple mis au point des voitures qui fonctionnent non pas avec de l'air liquide, mais avec de l'air comprimé. Toutefois, plusieurs groupes comme Messer entendent donc bien en revenir au concept de source d'énergie secondaire sous forme d'air liquide, ou plus exactement d'azote liquide. L'une des raisons est simple à comprendre. L'azote liquide ne présente naturellement pas les mêmes risques d'explosion que l'hydrogène.

Le plein d'azote liquide, s'il vous plaît !

Pour le moment, les tentatives de la compagnie Highview Power Storage ont conduit à la mise au point d'un dispositif dont le rendement de conversion de l'énergie est de 50 à 60 %, alors que les batteries classiques peuvent atteindre 90 %. Des améliorations sont à espérer, mais pas au point de concurrencer directement les batteries à ce niveau.

Toutefois, cela ne veut pas dire que l'azote liquide n'est pas un concurrent sérieux pour les accumulateurs nickel-hydrure métallique ou les batteries lithium-ion, que l'on utilise dans les voitures hybrides notamment. En effet, la densité de stockage d'énergie est la même, et il est bien plus facile et rapide de refaire un plein d'azote liquide, fût-il à -200 °C, que de recharger des batteries ou des accumulateurs. Surtout, les systèmes de stockage de l'azote liquide peuvent durer des décennies, alors que la durée de vie des batteries n'est que de quelques années.

Sur la durée, les prix pourraient bien être compétitifs. Alors, roulera-t-on demain à l'azote liquide ? Il est probable que certains d'entre nous le feront.

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