De l'hydrogène dans les moteurs à combustion classiques
Une grande partie du monde et de nombreux gouvernements ont identifié la réduction de la dépendance des combustibles fossiles comme étant l'un des objectifs majeurs à atteindre pour différentes raisons. L'hydrogène est une source d'énergie alternative qui offre déjà une alimentation propre, renouvelable et efficace. Les piles à hydrogène, peut-être les systèmes plus connus, ont rencontré de nombreux obstacles. Ils nécessitent certaines améliorations don’t des réductions importantes de coût pour permettre une utilisation à grande échelle. Dans le même temps, les moteurs à combustion interne à hydrogène (HICE - hydrogen internal combustion engines) peuvent combler le fossé. De tels moteurs profitent de la technologie éprouvée des moteurs à combustion interne (ICE - internal combustion engines) et, avec certaines améliorations, ils pourraient permettre à un moteur de tourner à la fois avec des carburants fossiles traditionnels et à l'hydrogène. Malgré que le premier ICE, construit pour une application mobile, ait été alimenté à l'hydrogène (Isaac de Rivaz en 1813), son implémentation à grande échelle a tardé à venir. Les chercheurs européens souhaitent changer cela avec le financement du projet HYICE («Optimisation of hydrogen powered internal combustion engines»). L'équipe comprenait une coopération transatlantique avec Ford et deux laboratoires nationaux américains associés (Argonne et Sandia), pionniers dans le domaine de l'HICE, pour garantir un avantage maximal et une duplication minimale des efforts. Les objectifs du projet étaient d'améliorer l'efficacité des HICE et de fournir de plus petits moteurs aux performances équivalentes par rapport aux ICE standard tournant aux combustibles fossiles. Les HICE convertissent l'énergie chimique directement en énergie mécanique en brûlant de l'hydrogène. Un mélange efficace et une stratification des couches dans le mélange sont des paramètres importants qui affectent l'efficacité générale du moteur même. Les scientifiques ont évalué deux processus prometteurs pour la formation des mélanges. Toutefois, pour développer des processus réels, les scientifiques ont besoin d'un outil de dynamique des fluides computationnelle (DFC) adéquat pour modéliser la formation du mélange et la combustion en intégrant les propriétés spécifiques de l'hydrogène. Comme elle ne disposait pas d'un tel outil, l'équipe en a développé un, donnant déjà un important résultat pour le projet. Le consortium a également développé un banc d'essai de chambre de mélange avec possibilités d'imagerie avancées ainsi qu'un moteur optique. Son utilisation a permis pour la première fois de disposer d'une vision détaillée des actions d'un HICE. Le consortium HYICE offre donc une réponse à la demande pour une plus grande efficacité énergétique et de meilleures performances de moteur à moindre prix. En ce qui concerne les coûts de production et la consommation de carburants, les HICE sont aujourd'hui plus intéressants que les moteurs alimentés à l'essence ou au diesel. La technologie HYICE offre une possibilité de déploiement rapide pour une production massive de véhicules à hydrogène lorsque les infrastructures et les politiques seront prêtes.
