La voiture à air comprimé, ça marche ?

[echazare]

Juste pour info, l'air comprimé pur a été abandonné au profit d'un hybride air/essence, avec environ 2l au cent (données mdi).

Rien d'étonnant... et on va apprendre bientôt que les 2L/100 c'est dans des conditions de laboratoire....

[sceptique]

j'ai retrouvé le lien du pdf de référence :
http://www.ecrin.asso.fr/energies/

Si Guy Nègre avait suivi des cours de physique (niveau bac +1 ou 2)
il n'aurait meme pas essayé l'air comprimé pur pour tenter de faire
200 km avec une voiture quasi classique comme il l'a promis
pendant des années.


La piste hybride me parait plus raisonnable.
Mais je reste sceptique. Que recouvre l'annonce de 2l au cent ?

En effet avec un voyage de disons 400 km, il en fera au pif 40 km
à l'air comprimé et 360 km à l'essence.
Donc il économisera 10% d'essence (de 6 litres à 5.4 litres)

Maintenant, sur un voyage de 60 km s'il en fait 40 km avec l'air
il économisera 66% d'essence (de 6 litres à 2 litres au cent)

Et puis avec un voyage de 40 km, pas d'essence !

Ce serait de TRES BONS résultats, tout à fait comparable
à ce que l'on peut obtenir avec un hybride simple (pas une PRIUS) essence-électricté
ou les batteries peuvent se recharger sur le secteur et ou le
conducteur choisit son mode de propulsion.

Par exemple, 2 petits moteurs électriques dans les roues arrières
sur une traction style clio avec 100 ou 200 kg de batteries
permet de faire 40 km en ville à basse vitesse (avec récupération au freinage).
Et cela tous les constructeurs peuvent l'industrialiser très vite à un surcout raisonnable
(je pourrais envisager cette étude ailleurs).

Pour conclure, et d'après mes connaissances et lectures, je pense
que la filière essence/air aura beaucoup de mal à s'[b]approcher[/b]
de la filière essence/électrique.
Les lois de la physique et de la thermodynamique sont implacables.

Cela relèvera de l'exploit et si Guy Nègre y arrive je serai le premier à le féliciter.

[energy_isere]

Il y a pas que MDI qui croit à l' air comprimé comme moyen de stockage de l' energie :
Décrit dans l'article ci dessous le stokage d'air comprimé couplé à des éoliennes. Restitution sous forme d'énergie electrique (éventuellement aux heures de pointe, ou quand il n'y a pas de vent)

source : http://www.energybulletin.net/11252.html

Compressed air wind energy storage
Published on 28 Nov 2005 by Energy Bulletin. Archived on 28 Nov 2005.
by Bryce Finley

Certainly, two of the hurdles to relying on wind power for producing energy are the intermittent nature of the wind itself, and the fluctuating prices producers get for feeding the resulting power into the grid.

One minute the wind is blowing (at a high enough rate to make power) and the next it isn’t. Worse, sometimes when the wind is blowing, power is selling for the lowest possible price, and when the turbines are still, power is worth the most. It’s enough to make a wind farmer or utility pull its hair out.

While wind power generation may be the fastest growing segment of the renewable energy business, and the raw materials used to make energy are ostensibly free, the whole business is a virtual Garden of Eden: paradise, but with some flaws.

Building wind farms is expensive, and relying on them to generate either a sufficiently steady source of power for the world - or revenue for the operator - is a sketchy affair.

But work is being done to counteract these two negative pressures on the industry.

Systems for storing wind energy created when the going is good and releasing it for use when the turbines aren’t humming are being worked on now. But to date, industry sources say that there is not one operating wind farm in the world with this ability, although energy storage systems have been in use in other branches of the energy generation business since 1978.

Catching up with an old idea

In a 2003 paper entitled “Large Scale Energy Storage Systems”, six students of engineering at Imperial College London noted that compressed air energy storage (CAES) systems typically relied on plants burning fossil fuels to compress the air stored in large underground caverns, which then used this air to produce energy at peak hours.

Also, besides burning fuel to complete the compression work in the first place, this air was mixed with natural gas and itself burned in a turbine to create the electricity.

The researchers also noted that another approach, called compressed air storage (CAS) would hold the compressed air in man-made vessels, but that “current technology is not advanced enough to manufacture these high-pressure tanks at a feasible cost. The scales proposed are also relatively small compared to CAES systems.”

A few years later, this is exactly the road now being taken by the industry, and by at least one technology developer.

Earlier in 2005, a Vancouver, B.C. company, Encore Clean Energy Inc., released news about a system it is working on that will allow wind energy producers to store energy in the form of compressed air in underground steel tanks or pipes, and release it through a special generator to create electricity when it is needed.

The company’s CEO, Dan Hunter, says his firm aims to be the first to build this kind of system for a wind producer and will use its unique technology to do it.

Encore will make use of its core technology, the Magnetic Piston Generator (MPG), as the turbine for its wind energy storage systems.

The MPG is a unique pressure-driven linear engine designed to generate electricity with higher fuel efficiency and lower emissions than conventional internal combustion engine-powered electric generators or even hydrogen fuel cells, according to the company.

The MPG can use many different sources of energy - one of them the compressed air from these proposed wind energy storage facilities - to generate the pressures required to propel the MPG's "Magnetic Piston" at high velocities, back-and-forth, through a linear alternator to generate power according to Faraday's Law of Induction.

“This is a new device. The MPG was basically invented in March (2005),” he said.

Hunter agrees that compressed air storage for use in making energy has been around for a long time, but the idea of using it in conjunction with wind energy is fairly new and doubly intriguing, because the wind energy is “free” and has lower environmental costs than buying and burning fossil fuels.

Those differences alone should make the task of researching and promoting wind energy storage a simpler affair. He notes, however, it’s still going to be a long process of research and development before the first compressed air wind storage system is online.

There are difficult engineering tasks associated with using straight compressed air to drive the secondary turbines (or in Encore’s case, it’s MPG product) that would produce “wind” power when the wind is not blowing, or when a wind energy producer wants to take advantage of higher prices by creating more power at peak times.

These problems include the high pressure needed for commercially meaningful output and the resulting low temperatures of the air if not reheated.

Compressing the air in the first place, at least, is not one of the problems Encore envisions. Hunter’s company predicts that if a wind facility made a certain amount of power at non-peak times, only about 25% of it would be used in compressing the air in the first place, leaving 75% of the initial production available for resale later at higher prices.

Larry Shultz, an Encore director, wrote that “1000-kW of non-peak intermittent wind power generated at 2 a.m., that would otherwise be sold directly to a utility for the worst non-peak price, of 3-cents/kWh, for example (generating $30 in revenues), could instead be used to electrically or mechanically compress air at high pressure into storage pipes or tanks located next to, or built inside the wind turbine tower itself. The “heat of compression” will also be utilized to increase the efficiency of the process by minimizing the energy consumed in the compression process.

“If, for example, 25% of the wind energy produced is, in turn, consumed by the air compression and storage process, then the remaining 750-kW of compressed energy could be sold during peak-demand times at prime peak prices of >10-cents per kWh, generating $75 in revenues - a 250% improvement in gross revenues for a wind farm owner.”

“This retrofit wind energy storage solution should enable wind farm owners to earn the highest prices for the power they generate and give local utilities the kind of peak, on-demand, power availability that Utilities pay the most for, but which up until now, current wind farm owners could not reliably guarantee.”

While his company is working on wind energy storage solutions involving its MPG generator, Hunter says other companies may be working in other directions.

“Compressed air is very under-utilized for this area,” he said. “There are certainly problems with compressing and releasing air” but these won’t be ongoing obstacles, he noted.

Business should be brisk

Although the first working wind energy storage installation at a wind farm might still be long off, these development efforts seem to be coming at the right time. Demand for them should be brisk in the near future.

The British Wind Energy Association (BWEA) recently reported that 2005 was a record year for the British wind industry. The BWEA said, “Some 19 new wind farms totaling 500 megawatts (MW) will be commissioned this year, including the largest offshore wind farm so far built in UK waters. This new wind power capacity will provide carbon free power for the equivalent of 300,000 homes.”

The BWEA also noted a “further 970 MW of new projects are already under construction, for expected commissioning in 2006.”

The Canadian Wind Energy Association (CWEA) says its “goal is to encourage investment in wind energy for 10,000 MW by 2010, providing 5% of Canada’s electricity”.

And Canadian hydro generating utility, Hydro Quebec, announced on October 31, 2005, that it would call for tenders for the purchase of 2000 MW of wind-generated electricity from within the province of Quebec, starting in 2009 and continuing until 2013, “to meet the long-term electricity needs of Québec customers”.

Farms like these, going online when storage technologies may be better refined and with a built-in market, may be some of the first in the world to adapt compressed air wind energy storage solutions.

However, the market itself also has issues. The development of these products is not finished and their final costs are unknown. In addition, the customers may not yet realize they need them.

“Most facilities have a problem with intermittent power generation, but most don’t worry about it yet,” Hunter said. He thinks as time goes on they won’t be able to do anything but think about it.

Even the potential client list for a wind energy storage developer is a moving target. In Britain, wind power now provides a modest 0.6% of electricity supply, according to the BWEA, “a poor showing compared with Denmark's 18%.” One could see the newest technology, such as wind energy storage systems, take hold in the countries with the lowest output, and thereby the most to gain, or the total opposite could occur, wherein the technology is adopted by the countries farthest along on the wind energy generation timeline.

But all industry suppliers face this same question. There is no more threatening impediment to this business than to any other part of the industry supply chain. The problem may just be that many wind farm operators and utilities haven’t really decided that intermittence or price/power arbitrage questions are yet problems.

And for that, innovators like Encore may just have to wait for the winds to change.

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Contact information for Encore Clean Energy Inc., or its CEO, Mr. Dan Hunter:

Dan Hunter
CEO
Encore Clean Energy Inc.
Vancouver, British Columbia, Canada
http://www.encorecleanenergy.com
(604)215-2500
dhunter@encorecleanenergy.com

[sceptique]

http://www.ecrin.asso.fr/energies/

ce site très intéressant donne toutes les possiblités de
stockage de l'énergie à petite ou grande échelle :

Air comprimé
Batteries
retenues hydrauliques
volant d'inertie
...

D'aprés ADEME le rendement de l'air comprimé est maxi 50%
(dans l'article ci-dessus on annonce 75% mais j'ai des doutes)
qui doit s'appliquer 2 fois, à la compression initiale
puis à la restitution soit 50 * 50 = 25%
Le rendement global est donc de 25% au mieux.
Par exemple, avec de bonnes vieilles batteries le rendement est de 75%
aprés stockage-restitution.

Le problème principal est la DENSITE très faible d'énergie stockée (voir plus haut).
avec une citerne de 1 000 litres à 200 bars :
Energie maximale 100 000 000 Joules soit 28 Kwh
et avec un rendement final de 25% 7kWh
A titre indicatif un litre d'essence contient 11.6 kWh
et avec un rendement de 30% dans un générateur donne 3.5 kWh.
De plus cette citerne fatigue avec les cycles compressions-décompressions
et a donc une duréee de vie limitée (son explosion a des conséquences
gravissimes).
L'autre solution est le stockage dans des cavités souterraines
style ancien gisement de gaz naturel.

On voit bien que l'air comprimé ne peut pas etre une solution pour
propulser un véhicule. (but initial de ce fil).

Par contre, pour stocker l'énergie éolienne, comme indiqué, cela peut
etre une solution d'appoint au stockage hydraulique.

Par ailleurs l'air comprimé est largement utilisé (à 7 bars) dans l'industrie
car cela donne des engins puissants et souples (serrer une roue de camion
à la main ou avec un outil pneumatique !). Mais on a alors une centrale
associée à un compresseur gourmand en électicité. C'est la qu'une
éolienne pourrait etre rentable pour compresser l'air à 7 bars
au lieu de gaspiller du precieux courant électrique produit avec
des centrales au gaz ou au fuel.

[GOLD]

arff je vous trouve sarcastisque sur les voitures a air comprimé

[rico]

le concept ne peut marcher car il est anticapitaliste : faire fonctionner une voiture avec sa pompe à vélo ça rapporte que dalle.

[GOLD]

le concept ne peut marcher car il est anticapitaliste : faire fonctionner une voiture avec sa pompe à vélo ça rapporte que dalle.

J'apprecie ton humour

[Cassandre]

Pas sarcastique du tout, elle m'intéresse bien moi la Cats Mini…

[energy_isere]

Voir le site http://www.mdi.lu/

Il paraitrait que ce projet est entrain d'echouer la moitié de ces salariés a été licencié.

voici ce qu'on trouve dans l'actualité aprés quelques recherches :

http://www.lematin.ma/economic/article.asp?id=10071

Pour la voiture à air comprimé, le salut passe par la compétitivité

10.12.2005

Dix années de bataille industrielle pour donner vie à son "bébé", la voiture à air comprimé, n'ont pas entamé la motivation de l'ingénieur français Guy Nègre qui reçoit aujourd'hui un coup de pouce de l'Etat pour intégrer son projet aux pôles de compétitivité.

L'inventeur revient de loin : au milieu des années 90, cet ancien salarié de l'industrie aéronautique et de la Formule 1 met au point un moteur à air comprimé dont il équipe une petite citadine de sa conception, aux allures de Twingo.
L'engin, estampillé "zéro pollution", fait son petit effet au Mondial de l'Automobile à Paris où il est présenté en 2002.

Si l'autonomie annoncée du véhicule -150 km en ville- laisse alors sceptique les spécialistes de l'industrie automobile, Guy Nègre ne doute pas de voir sortir avant 2003 les premières "MiniCats" fabriquées en série par son "usine" installée à Carros (Alpes-Maritimes).

Trois ans plus tard, le projet semble dans l'impasse : la société MDI, fondée par M. Nègre, 64 ans, a licencié plus de la moitié de ses 40 salariés et la production industrielle des véhicules est au point mort.

[sceptique]

Comme je l'ai déjà indiqué plus haut le problème de l'air comprimé est sa très faible densité d'énergie. Typiquement 6 Wh par kg (en tenant compte du poids de la bonbonne à parois épaisses pour tenir la pression). A titre indicatif, les vieilles batteries au plomb font 5 fois mieux et les piles au lithium 20 fois ! Et pourtant on considère que les voitures électriques ont un handicap poids-autonomie insurmontable. Et j ene parle pas du volume comparé des bonbonnes et piles.
De plus, le rendement électricité-compression-décompression-énergie mécanique (au mieux 25% plutot 10%) est très inférieure à celui des batteries charge-décharge (75%). Le gaspillage d'énergie primaire (typiquement nucléaire) est au moins triple.
Donc, aucun espoir pour les voitures : on bute sur une limite thermodynamique. Et l'autonomie annoncée de 150 km était une plaisanterie (au mieux 50 km dans des conditions idéales). Quant au scooter que restera-t-il de son agilité avec une bonbonne de 100 litres et 140 kg ?
Maintenant, pour le stockage souterrain j'ai lu hier sur ce forum (me rappelle plus ou) qu'en Allemagne ils utilisaient une ancienne mine de sel pour stocker 300 000 m3 d'air comprimé en période creuse et restituer l'électricité en pointe. La aussi, le faible rendement global limite l'intérêt qui est pourant réel.
je redonne un lien qui fait la synthèse de tout cela :
http://www.ecrin.asso.fr/energies/

[marcel]

J'avais mis de côté ce sujet et n'espérais plus guère voir du nouveau.
Mais cette semaine (Mardi vers 15h00) je suis tombé par hasard sur l'émission auto-vision (pas sûr du titre) sur la RTBF.
Et hop! un petit reportage de plus sur l'air comrimé. Instruction à charge et à décharge!!! Il en ressort que la bête n'est pas enterrée. Certes il y a eu du licenciement et aucun démarrage industriel mais l'affaire se poursuit.
Première remarque importante : après avoir été boudée par les autorités comptétentes, MDI est aujourd'hui soutenue par la DATAR (aménagement du territoire).
Deuxième remarque à prendre avec plus de réserve: Le PDG annoce qu'il est sur le point de signer un contrat (de plus???!!!!) sans doute dans le domaine des petits chariots industriels et que cela lui permettra de relancer sa filière automobile.

[Mery Claude]

Il y a quelques années, j'ai travaillé dans l'industrie chimique ( colorants pour plastiques) et dans les ateliers, tout fonctionnait à l'air comprimé. L'efficacité du matériel était comparable à celle des appareils électriques, quoique plus bruyants. Au lieu d'avoir des prises électriques un peu partout, les ateliers étaient équipés en prises d'air comprimé haute pression.

Avec l'amélioration du stockage, (bombonnes en fibres de carbonne, par exemple) cette solution est tout à fait envisageable pour les transports urbains. Deux conditions: faible vitesse maxi pour cause de sécurité et centrale nucléaire pour faire le plein.

C'est une solution qui ne résout pas le problème du PO mais qui peut dépanner en cas de pénurie sévère, locale et temporaire.

[GillesH38]

Toujours le même problème : avec quoi on construira les centrales nucléaires, (et on les démantelera !) on extraira l'uranium, on le transportera ....
comme avec la voiture électrique, au lieu de remplacer les voitures à essence par des gadgets, les gens changeront leur mode de vie pour ne plus l'utiliser, comme avant !

[guino]

On transportera, construira, etc avec des machines à air comprimé, électrique,(biocarburants,) etc .

Oui, rendement à perte, mais comme tout... Suffit de savoir combien de cycles ça pourra tenir pour un peur garder le moral : on pourrait avoir le temps de s'adapter en plusieurs générations...

[GillesH38]

Oui, mais il y a toujours la limite de la quantité totale disponible ! L'air comprimé, c'est comme l'hydrogène, ce n'est qu'un stockage temporaire d'énergie, pas une source primaire. Si tu voulais remplacer tous les hydrocarbures par le nucléaire, il faudrait des milliers de centrales surgénératrices (comme Superphoenix) disséminées partout dans le monde. Qui peut sérieusement croire à cela?