La course pour faire fonctionner les moteurs diesel à l’hydrogène

Il s’agit d’un nouveau moteur hybride hydrogène-diesel affectueusement surnommé « bébé numéro deux » qui pourrait contribuer à décarboner certaines des industries les plus lourdes d’Australie.

Le banc d'essai est grand : il possède sa propre salle attenante à un laboratoire et ressemble à première vue à de nombreux autres gros moteurs, mais sous sa peau métallique pourrait se cacher une technologie révolutionnaire.

Des ingénieurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) affirment avoir modifié avec succès un moteur diesel conventionnel pour utiliser un mélange d'hydrogène et d'une petite quantité de diesel, affirmant que leur technologie brevetée a réduit les émissions de dioxyde de carbone (CO2) de plus de 85 %. .

C'est le travail du professeur Shawn Kook et de son équipe de l'École de génie mécanique et manufacturier de l'université.

"La conversion d'un moteur diesel existant en un moteur à hydrogène propre est extrêmement intéressante", a déclaré le professeur Kook à la BBC dans son laboratoire de Sydney. Des demandes de renseignements sont venues d'Allemagne, d'Afrique du Sud, du Brésil, du Japon et de Chine.

"Nous installons le système d'injection directe d'hydrogène dans les moteurs diesel existants, qui peut être appliqué à n'importe quel moteur conventionnel", ajoute-t-il.

Ce qui rend leur système unique, selon le professeur Kook, est la manière dont il mélange l'hydrogène et le diesel, puis l'introduit dans le cylindre du moteur pour la combustion.

Contrairement aux combustibles fossiles, l’hydrogène ne produit pas de CO2 lorsqu’il est brûlé, c’est pourquoi il est depuis longtemps considéré comme une source de carburant plus verte.

Environ 90 % du carburant du moteur diesel hybride UNSW est de l’hydrogène, mais il doit être appliqué de manière soigneusement calibrée.

Si l'hydrogène n'est pas introduit dans le mélange de carburants au bon moment, "cela créera quelque chose d'explosif qui brûlera tout le système", explique le professeur Kook.

Il affirme que des études ont montré que le contrôle du mélange d'hydrogène et d'air à l'intérieur du cylindre du moteur peut contribuer à réduire les émissions nocives d'oxyde d'azote, qui constituent un obstacle à la commercialisation des moteurs à hydrogène.

L'équipe de recherche de Sydney estime que tous les camions diesel et équipements électriques des secteurs minier, des transports et de l'agriculture pourraient être équipés du nouveau système hybride en seulement quelques mois.

Le professeur Kook doute cependant que l'hybride présente un grand intérêt dans l'industrie automobile, où les véhicules électriques et hybrides sont déjà en avance et remplacent les voitures diesel.

Cependant, il affirme que l'industrie minière australienne, qui pèse plusieurs milliards de dollars, a besoin d'une solution pour tous ses équipements diesel le plus rapidement possible.

"Nous avons tellement de générateurs diesel, de méga-camions et de machines souterraines bien établis. Comment pouvons-nous décarboner tous ces moteurs diesel existants ? Une solution consiste à tout arrêter et à adopter de nouvelles technologies, ce qui prendra des décennies", dit-il.

Le plan est que l’hybride fonctionne avec un mélange hydrogène-diesel ou, en l’absence d’hydrogène, il puisse revenir au diesel uniquement.

Le professeur Kook espère que son moteur de nouvelle génération deviendra un produit commercial d'ici deux ans.

Tim Buckley, directeur de Climate Energy Finance, un groupe de réflexion d'intérêt public basé à Sydney, estime que cette technologie a le potentiel de « transformer radicalement l'industrie minière australienne ».

"Il y a toujours un élément de scepticisme dans le travail que je fais pour évaluer ce qui relève du battage médiatique et de l'espoir par opposition à la réalité. Cela dit, cette percée de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud semble être assez importante. S'ils peuvent y parvenir, c'est une énorme opportunité", dit-il.

Plus de technologie d'entreprise :

L’équipe australienne participe à une course mondiale pour développer des moteurs hybrides diesel-hydrogène. Les ingénieurs d'autres pays travaillent sur leurs concepts et conceptions, mais l'équipe de Sydney estime avoir un avantage.

"Je pense que nous avons une percée par rapport à la plupart des autres groupes de recherche dans le monde, où nous pouvons réellement atteindre un pourcentage plus élevé en utilisant l'hydrogène par rapport au diesel", explique Xinyu Liu, doctorant chinois à l'UNSW.

"En termes d'émissions et de CO2, nous pouvons obtenir une réduction plus élevée que les autres méthodes. Le concept a été éprouvé en utilisant le précédent moteur à petite échelle. Nous essayons de mettre en œuvre cette idée à plus grande échelle, ce qui est plus [applicable] à l'industrie."