Le fonctionnement des batteries à hydrogène est relativement simple : de l'eau et de l'énergie sont nécessaires à la combustion. Comme nous le savons, l'aspect environnemental est crucial pour le secteur automobile au 21e siècle. Découvrez comment fonctionnent les moteurs à hydrogène modernes et comment les solutions Knauf peuvent améliorer leurs performances.
Propulsion « verte » – comment fonctionnent les batteries à hydrogène ?
L'hydrogène est le premier élément du tableau périodique des éléments, appelé tableau ou table de Mendeleïev. C'est l'élément chimique le plus léger et le plus répandu dans l'univers. On en trouve beaucoup sur Terre, mais il est rare, qu'il soit présent près de la surface sous sa forme pure. Cependant, on peut le trouver dans de nombreux autres composants, comme dans l'eau.
L'hydrogène peut être utilisé comme carburant pour alimenter des véhicules, des scooters, des bus voire des fusées spatiales. Le schéma de réaction qui se produit lorsque nous brûlons de l'hydrogène gazeux pur dans de l'oxygène se présente se calcule comme :
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g) + energy
Le processus est donc extrêmement propre – aucun autre composant n'est formé, comme le CO2 ou d'autres substances nocives. L'énergie produite par la combustion de l'hydrogène est suffisante pour alimenter une voiture. Malgré cela, l'utilisation de l'hydrogène comme source d'énergie pose un problème majeur: les batteries à hydrogène ne sont pas exemptes d'émissions. Cela est dû à la disponibilité de l'hydrogène car dans les conditions dont nous disposons, il n'est disponible qu'occasionnellement sous une forme qui convient à l'utilisation dans les moteurs. Cela signifie que nous devons l'obtenir d'une autre manière. Il existe plusieurs méthodes, mais deux d'entre elles méritent d'être présentées :
- Production de gaz naturel – à la vapeur. La vapeur se combine avec le méthane, qui produit un gaz de synthèse à partir de monoxyde de carbone et d'hydrogène. Au cours de ce processus, des quantités importantes de monoxyde de carbone sont émises, c'est une méthode plus écologique que la combustion de combustibles fossiles.
- Production d'hydrogène « vert » – il s'agit d'une technique qui repose sur des sources d'énergie renouvelables. La puissance élevée de l'électrolyseur permet la conversion de l'eau en hydrogène et en oxygène. Cette méthode ne contribue pas à la formation de composés chimiques nocifs pour l'environnement.
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La propulsion à l'hydrogène – technologie future ou vestige du passé ?
L'hydrogène en tant que matière première pour alimenter les voitures fait débat depuis de nombreuses années. Cette solution n'est pas particulièrement populaire. Aujourd'hui, nous sommes proches de son utilisation généralisée. Elle peut fournir une puissance de propulsion élevée à des grands bus par exemple. Cependant, il existe quelques milliers de voitures sur le marché, le plus souvent de voitures d'exposition ou de modèles de collections privées.
La propulsion à l'hydrogène souffre toutefois non pas d'un manque de potentiel de développement, mais d'un manque de recherche appropriée dans le domaine. Le potentiel de cette matière première est reconnu par la plupart des organisations du secteur de l'énergie. Par conséquent, des travaux de pointe sont en cours pour rendre le moteur à hydrogène non seulement plus efficace mais aussi plus abordable pour une utilisation quotidienne.
Actuellement, les technologies liées à l'hydrogène intéressent les pays les plus engagés dans les programmes de réforme climatique, considérant cette matière première comme une alternative à l'électricité dont ils ont grand besoin. Pour l'instant, on ne sait pas encore dans quelle mesure les installations énergétiques pourront répondre aux besoins du monde moderne à l'ère de l'électromobilité. La révolution des VE nous obligera probablement à restructurer complètement les transports et à développer des alternatives qui permettront à des centaines de milliers de véhicules d'utiliser le réseau électrique en toute sécurité. Il se peut également que le fort potentiel de l'hydrogène, en tant que matière première, s’accroit dans le secteur automobile.
Découvrez les solutions innovantes Knauf Industries – pour composants de haute qualité en PPE pour batteries à hydrogène
L'électromobilité apporte de nouvelles opportunités d’une part, mais d’autre part aussi des défis. Pour les relever, les solutions les plus avancées sont nécessaires. L'expérience de Knauf Automotive permet de concevoir des solutions innovantes qui aident à bâtir une nouvelle industrie automobile, mais aussi à améliorer les solutions déjà existantes. Nos produits sont ecoconçus pour soutenir notre démarche RSE. Nous nous efforçons de fournir des solutions qui sont recyclables et apportent une valeur ajoutée à de nombreux niveaux pour les clients.
Sur la question de la propulsion à l'hydrogène, nous avons développé des solutions haut de gamme utilisant des matériaux tels que le PPE. La liste des avantages du PPE utilisé dans les bateaux à hydrogène est longue.
Le plus important est l'absorption des chocs qui répond aux exigences de la norme R134, la réglementation pour les navires à hydrogène. Les pièces en polypropylène expansé PPE doivent résister à de multiples impacts.
Les pièces en PPE pour les réservoirs d'hydrogène apportent :
- Légèreté (pièces à forte dissipation d'énergie)
- Large gamme de températures de fonctionnement
- Inertie chimique
- Facilité d'assemblage
Ces mêmes caractéristiques font que la mousse en PPE est parfaite pour les composants des batteries. autre secteur de la mobilité verte. Ils permettent de réduire l'impact négatif des basses températures, qui affectent négativement leur fonctionnement, sans augmenter de manière significative le poids des véhicules. Offrant une excellente isolation électrique et thermique, ainsi qu'une excellente résistance aux chocs, les pièces en, PPE constituent une part importante des solutions utilisées dans les véhicules électriques aujourd'hui, et elles continueront de l'être à l'avenir..
Nos ingénieurs proposent un grand nombre de solutions d'électromobilité différentes qui améliorent considérablement le fonctionnement des voitures électriques et à hydrogène. Notre vaste expérience, combinée à une approche individuelle, nous permet de réduire les délais de mise sur le marché, de configurer facilement diverses solutions et de développer rapidement et efficacement, ce qui favorisent la croissance de l'industrie automobile en Europe et au-delà.
Les avantages de l'hydrogène du point de vue du secteur automobile
C'est un élément disponible largement, bon marché et efficace, il vaut donc déjà la peine, en examinant les premières idées sur le lecteur qui l’utilise. Actuellement, le coût d'utilisation de ce type de véhicules est similaire à celui des véhicules à essence. Cependant, le prix d'achat est beaucoup plus élevé et l'infrastructure n'est pas aussi développée. Ce sont des questions qui sont susceptibles de changer à l'avenir – et ce sera un pas important vers l'amélioration environnemental dans le monde.
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