Concept de voitures à Air Comprimé

Hello tout le monde !

Me revoilà après une longue absence d'intervention sur ce forum sur lequel je gardais cependant un oeil ouvert de temps en temps. cyclops

Pour me faire pardonner, je vous propose ici quelques "pépites" farao

que j'avais découvertes il y a qq. temps concernant les recherches menées par le Laboratoire d'Electronique Industrielle de l'Ecole Polytechnique de Lausanne (Suisse).

"Le second axe de recherche" de ce labo "concerne la conversion énergétique en général, avec sa gestion et son stockage. L'apport de l'électronique de puissance dans ce domaine se situe dans la flexibilité et la rapidité d'intervention. Le domaine des énergies renouvelables est particulièrement concerné par ces activités (Installations photovoltaïques, éoliennes, etc.). Parmi les recherches conduites au LEI, l'utilisation du stockage supercapacitif dans les systèmes de traction occupe une place importante. Ces applications concernent différents véhicules tels bus ou locomotives Diesel Electrique"

A la demande de l'Office General Suisse de l'Energie, ce labo a travaillé durant 3 ans à l'étude de moyens de stockage de l'énergie issue de sources intermittentes (panneaux solaires, aérogénératrices dites "éoliennes"...).

Il a conçu un prototype à base de "pistons liquides", huile-air, permettant de compresser l'air avec un rendement > 80% affraid

alors que le rendement actuel des meilleurs compresseurs industriels rotatifs à pistons (à 4 ou 5 étages càd cylindres) dépasse difficilement 50% et jamais 55%. Ce résultat peut être atteint grâce à un échange maximum de chaleur lors de la compression de l'air (on se rapproche d'une compression isotherme).

Selon ces chercheurs, ce moyen de production et stockage d'air comprimé peut tout à fait rivaliser avec des accumulateurs électro-chimiques ("batteries").

Le succès de la voiture à air comprimé dépendra de la facilité à recharger les réservoirs en 3 minutes en station (tout le monde ne disposant pas d'une prise électrique à portée de main sur son lieu de parking pour alimenter le moto-compresseur embarqué).

Un réseau de stations de production d'air comprimé dotées d'un tel compresseur me semble vraiment indispensable !

Voici les liens vers les docs les plus intéressants.
Le seul hic, c'est qu'ils sont tous en anglais très technique ...

Celui-ci fournit un résumé en français:
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Usage of Compressed Air Storage Systems
worked out by
I. Cyphelly, A. Rufer, Ph. Brückmann, W. Menhardt, A. Reller

Ordered by the
Swiss Federal Office of Energy
Mai 2004
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RESUME

Dès sa première apparition tout au début du XIXeme siècle (brevet de BRAMAH en 1812), le stockage d'énergie par air comprimé sous haute pression (accumulateur) eut à lutter contre la la technologie dominante du moment (donc en général contre les solutions électro-chimiques allant des batteries plombacide au dernier cri en redox-flow de vanadium), ce qui a toujours limité son champ d'applications (premières locomotives dans les mines en 1860, les tramways de MEKARSKY à Paris, Nantes, Berne etc à partir de 1876, pour aboutir au stockage en caverne de Huntorf en 1977) et n'a jamais permis une continuité dans le développement technologique.

Ce n'est que récemment que les exigences de stockage énergétique ont surgi pour connecter les énergies renouvelables au réseau, pour écrêter les pointes de consommation ou pour éviter les délestages.

Or il apparaît clairement que l'air comprimé est une des méthodes les plus économiques pour le stockage, mais aussi que le principe du convertisseur sur la base du turbinage avec injection de chaleur générée par des brûleurs à combustibles fossiles (CAES) ne satisfait ni du point de vue écologique, ni du point de vue du rendement: le but de ce rapport est donc de démontrer qu'il peut exister une autre forme de conversion utilisant un principe volumétrique, car il est possible d'intégrer un système d'échangeur thermique dans les chambres de travail afin de s'approcher du fonctionnement isotherme qui est le garant de l'efficacité énergétique.

Cette intégration est particulièrement simplifiée si le principe volumétrique est réalisé en utilisant des pistons liquides, ce qui est une des facettes du principe de la BOP-B.

Un effort de développement fort et rapide est toutefois nécessaire pour faire face à la nouvelle vague d'une technologie qui se veut dominante basée sur le cycle de l'hydrogène par électrolyse et pile à combustible; certains semblent considérer cette technologie comme solution définitive pour le stockage, mais il apparaît que cette fois-ci l'air comprimé présente des atouts déterminants avec des rendements de cycle dépassant 70 % qui devraient être atteignables avec des efforts de R&D relativement modestes, à mettre en regard avec les 40% que l'hydrogène peine à dépasser avec un effort de de développement difficile à saisir en termes de temps et d'argent.

Finalement soulignons que le fonctionnement de la BOP est pratiquement indépendant du site -- pourvu qu'il y ait de l'air -- alors que le cycle concurrent est tributaire d'une eau distillée de bonne qualité, denrée rare sur maintes îles, et ne parlons pas des zones désertiques.

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Doc. complet:
Hybrid Energy Storage Systems based on Compressed Air and
Supercapacitors with Maximum Efficiency Point Tracking

RESUME (traduit par mes soins)

En plus des installations à haute capacité de stockage s'appuyant sur des technologies utilisant l'énergie hydraulique, les solutions électrochimiques (batteries) sont aujourd'hui candidates au stockage de l'énergie issue de sources renouvelables.

Toutefois, la recyclabilité et les cycles de vie limités des batteries sont souvent des facteurs limitatifs.

Ce document présente un système de stockage d'énergie hybride, à cycle de vie élevé qui est principalement basé sur l'air comprimé, où le stockage et le déchargement sont effectués dans des conditions d'efficacité maximale.

Comme les conditions de rendement maximum déterminent le niveau de la puissance convertie, un mode de fonctionnement intermittent est appliqué au convertisseur thermodynamique afin d'obtenir une puissance moyenne convertie variable.

Une puissance de sortie variable est aisément obtenue à l'aide d'une supercapacité, système de stockage auxiliaire, utilisée comme un filtre.

Ce document décrit le concept du système, les circuits de l'électronique de puissance de l'interface, et en particulier l'algorithme de suivi du point de rendement maximum (MEPT) et la stratégie utilisée pour faire varier la puissance de sortie.

En outre, ce document présente les caractéristiques des systèmes de stockage à haut rendement où la machine pneumatique est remplacée par un convertisseur huile-hydraulique et pneumatique, qui est utilisé dans des conditions isothermes.

Les résultats pratiques sont également présentés, qui sont enregistrés à partir d'un moteur pneumatique de faible puissance, couplé à un petit générateur de courant continu ainsi qu'à partir du premier prototype de la version finale du système hydropneumatique.

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Un doc en français !!!

Stockage l’énergie par air comprimé: un défi pour les circuits d’électronique de puissance

issu de cette mine d'informations sur le stockage d'énergie.

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Qui a dit que la compression de l'air avait un rendement déplorable Question

Bonne lecture !

Marsupy.

Salut Marsupy !!! cheers

Mazette, tout celà a l'air fort intéressant...
Cette fameuse "BOP" repose en fait sur les mêmes principes physiques qui régissent le fonctionnement des motorisation de MDI.
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Plus tu pédales moins fort et moins tu avances plus vite

le trawmay a air comprimé fonctionnait avec une bombonne d'eau chaude qui servait a rechauffer le moteur, c'est eau était obtenue par injection dans les cylindres lors de la compression.

Hello !

Voici qq. infos supplémentaires sur ce nouveau type de compresseurs à haut rendement.

En 2006, Sylvain LEMOFOUET-GATSI, jeune étudiant d'origine camerounaise, est diplômé ingénieur de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne avec comme sujet de thèse ces "super-compresseurs".

Il n'a pas l'intention que cela reste uniquement un sujet de thèse qui tombe très vite aux oubliettes Sleep

mais plutôt un nouveau système de stockage d’énergie développé avec énergie ! bounce

Après avoir été sélectionné en 2007 pour participer au "Venture Challenge" et présenter son projet aux "business angels" (investisseurs en jeunes entreprises) de Boston, il obtient les fonds nécessaires pour créer son entreprise EnAirys PowerTech. Smile

Mais que font les Européens Question

Sylvain fait désormais partie des Entrepreneurial ID «venture leaders» 2007 king

.

De part ses origines, il a parfaitement compris la nécessité de développer des systèmes de stockage d'énergies renouvelables peu complexes à fabriquer et à maintenir.

Pas besoin d'usines sophistiquées comme celle de BatScap pour batteries LMP, par besoin d'eau très pure, si rare dans de nombreux pays, pour produire de l'hydrogène...

Tous mes voeux de réussite à Sylvain ! cheers

Go ! Go Sylvain !

@+

Marsupy.