La voiture a Azote liquide

[ecolami]

Bonjour,
On trouve quelques informations anciennes (1998) sur le sujet
http://web.archive.org/web/199801270...CooLN2Car.html sur ce site d'archivage automatique on peut découvrir au fil des ans les versions du site. Cliquez sur le bargraphe en haut de page pour atteindre les versions.
http://www.washington.edu/alumni/col...ec97/car2.html
http://archive.is/Fa81w
Une etude trés détaillée sur le sujet (en anglais, hélas!) http://tractors.wikia.com/index.php?...trogen_vehicle
une traduction automatique google permet d'avoir une vague idée sur le sujet.
https://translate.google.fr/translat...cle&edit-text=

En résumé il faut des reservoirs beaucoup plus grands qu'avec des combustibles, le problème de la formation de glace à l'extérieur est difficile a résoudre. Aucun prototype n'a eu de suite.
-----

[ecolami]

Je ne développerai pas plus ce sujet. Comme ça fait depuis longtemps que la voiture a azote liquide est promue par un participant sans aucun renseignement dessus ces quelques liens permettent d'avoir un aperçu.

[Eric DUPONT]

une recherche google a voiture azote liquide me permet de constater que je suis en 3 eme position mais que le lien a disparu. effectivement j'ai fais une refonte du site pour plus de simplicité en me concentrant sur le stockage d'energie avec l'azote liquide. Mais qu'entend tu par "sans aucun renseignement dessus" ? que devient ton projet de voiture electrique a batterie interchangeable?

[ecolami]

Bonjour,
La question des batteries interchangeable n'est pas MON PROJET c'est une suggestion pour rendre l'usage de la voiture électrique plus pratique mais surement pas moins cher pour l'usager. Aujourd'hui la voiture électrique est cantonnée aux petits déplacements urbains. Donc tout le reste des besoins n'est pas satisfait. Dans la pratique une personne qui travaille en ville et qui voudrait (on se demande bien pourquoi?) aller passer des We à la campagne, voire même partir en vacances est placée devant les choix suivants:
+avoir en plus une voiture normale à carburant
+employer les transports en communs longue distance (train et/ou bus) donc la destination sera une autre ville (pour le train) et certains villages pour le bus.
+louer un véhicule (via les filières conventionnelles ou les nouvelles filières entre particulier)
+ pratiquer le covoiturage? pas évident si la destination est vraiment à la campagne

Maintenant concernant la voiture a azote liquide sur le site nergitec et dans les échanges sur le forum j'ai compris qu'il manquait plein d'informations et en résumé la seule information (?) se trouve dans ta signature sur le forum.
C'est pour ça qu'il m'a paru nécessaire d'aller en chercher. Les vidéos présentées sur youtube n'apportant rien: la machine que l'on voit tourner ne semble pas pouvoir fabriquer de l'azote liquide, il n'y a pas d'échangeur de chaleur, ça semble être un compresseur et il manque tout le reste.
Dans les essais des prototypes le rendement était assez calamiteux et les responsables ont expliqué, avec raison, que les matériels employés n'était pas destinés et donc optimisés pour cet usage. Ils ont fait remarqué aussi que la mise au point et l'optimisation des moteurs à explosions avait continué sur plus d'un siècle avec d'énormes moyens.
C'est dans la page de discussion sur ce mode de motorisation qu'on apprend vraiment les limitations de cette technique et qu'elle est comparée aux divers autres moyens avec des données thermodynamiques qui permettent de trés bien situer le problème. Le prix de l'Azote liquide pourrait encore baisser si les volumes produits augmentaient beaucoup. grâce à la valorisation de l'oxygène.

Assez curieusement l'un des initiateurs du projet fait remarquer qu'en liquéfiant de très grandes quantités d'air on pourrait le purifier en condensant le CO2 et quelques autres impuretés qui pourraient ensuite être traitées (dépolluée ou neutralisée) sans entrer dans les détails. Comme je l'ai aussi écrit l'un des "déchets" de fabrication de l'azote liquide c'est l'oxygène...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Eric DUPONT]

Bah si tu produit de l'azote liquide avec du photovoltaique et mon generateur d'azote liquide tu vas produire l,azote liquide a un certain prix. Mais comme je n'ai pas en ore fais les tests de rendements je peu pas te dire combien il faut de kwh pour produire 1 kg d'azote liquide ni combien 1 kg d'azote liqude de kwh.... Probablement autant que lorsque diesel a invente son moteur !

[Tilleul]

Que je comprenne bien, en fait on ne parle pas du tout d'un moteur thermique fonctionnant suivant un cycle de Carnot avec l'air ambiant comme source chaude et l'azote comme source froide mais plutôt d'un système de stockage équivalent a du Advanced Adiabatic CAES mais dans lequel l'air serait remplacé par de l'azote, c'est ça ?

[Eric DUPONT]

si tu met 1 kg d'air liquide dans une bouteille de lait et que tu attends quelques temps, tu obtient 1 kg d'air comprimé a 1000 bar.

[invitef29758b5]

Elle sont sacrément costaudes tes bouteilles de lait
N' oublie pas d' ajouter quelques joules ; environ 200 000 , une broutille , 5 g d' essence .

[Eric DUPONT]

je vois tres bien pourquoi comparer l'azote liquide a l'essence, puisqu'il est maintenant etablit qu'il va falloir drastiquement reduire la consommation d'essence, jusqu'ua ce quel devienne nul sous peine d'incendie de la planete.

[invitee0b658bd]

Si on part d'azote liquide à pression atmosphérique, toute l’énergie que tu pourra en récupérer devra être tirée de l'atmosphère sous forme thermique, même sans tenir compte des rendements thermodynamiques ni des rendements pratiques c'est déjà un sacré défi d'avoir un échangeur puissant à très basse température qui ne prenne pas très rapidement en glace (si en plus il faut que ce soit léger et intégré sur un véhicule .......)

[Eric DUPONT]

Pour obtenir une detente isotherme je vaporise de leau dans le cylindre.

[invitee0b658bd]

le seul problème c'est que de vaporiser de l'eau absorbe de l'energie et fait baisser la température encore plus........ l'eau (l'humidité de l'air) va déja naturellement condenser et geler sur votre mécanique, ce n'est pas vraiment utile de produire ce genre de désagrément à l'intérieur. Quelques bases de thermodynamique seraient indispensables avant de songer réaliser une voiture à azote liquide.

[Eric DUPONT]

l'eau est vaporisé avec un vaporisateur d'eau mais elle reste a l'etat liquide. lazote liquide n'est pas en quantité suffisante pour faire geler l'eau même avec la detente. ce qui explique que la detente est isotherme (presque) vue que la temperature de l'eau diminue un peu.

[ecolami]

Bonjour,
Vaporiser de l'eau dans un cylindre pour réchauffer de l'azote liquide formera de la NEIGE dans les meilleur des cas, de la glace dans le pire.
Si la quantité de froid (=azote liquide) n'est pas suffisante pour que l'eau gèle l'énergie dégagée sera bien faible et mal exploitée.

[yves35]

bonjour,

Vaporiser de l'eau dans un cylindre pour réchauffer de l'azote liquide formera de la NEIGE dans les meilleur des cas, de la glace dans le pire.

quand verrons nous dans notre canard préféré la photo d'un accident de la route d'une voiture dont le réservoir à azote liquide explosé aura transformé ses occupants transformés en bonhomme de neige?
Ça fait froid dans le dos...

yves

[barda]

l'eau est vaporisé avec un vaporisateur d'eau mais elle reste a l'etat liquide. lazote liquide n'est pas en quantité suffisante pour faire geler l'eau même avec la detente. ce qui explique que la detente est isotherme (presque) vue que la temperature de l'eau diminue un peu.

"Vaporiser" de l'eau à -176°C et 1000 bar, c'est tenter d'introduire un glaçon bien dur dans un cylindre contenant un piston en mouvement !!! perso, je ne vois pas très bien comment on fait, mais ce qui est sûr c'est que cela n'aura aucun effet sur "la détente isotherme"...

Le "n'importe quoi" a rarement atteint de tels sommets sur ce forum... ça fait froid dans le dos, pas seulement le dos d'ailleurs, de voir combien les enseignants que nous avons été ont pu échouer dans certains cas...

[Eric DUPONT]

Bonjour,
Vaporiser de l'eau dans un cylindre pour réchauffer de l'azote liquide formera de la NEIGE dans les meilleur des cas, de la glace dans le pire.
Si la quantité de froid (=azote liquide) n'est pas suffisante pour que l'eau gèle l'énergie dégagée sera bien faible et mal exploitée.

Tu peu developper ?

[Cendres]

Il serait bien que cette nième discussion sur un sujet qu'Eric Dupont essaie de placer partout depuis longtemps soit à la fois moins spéculative et moins basée sur des affirmations, et s'appuie davantage sur des publications, sources scientifiques, rapport d'essais et prototypes, etc...

Bref, plus de solide-concret-testé-vérifié.

[invitee0b658bd]

il faut vraiment reprendre les bases ?
1 gramme d'eau quand il refroidit de 1° cède 4,18 J
si ton eau est à 10°C et quelle ne gèle pas elle va resortir par l'echappement à 0°C donc chaque gramme d'eau que tu insère dans ton cylindre va apporter 41,8 J
si on ne prend en compte aucun rendement, avec un debit d'eau de 1g/seconde ou 3,6 l/h tu as une puissance de 41,8 W
si tu as besoin de 4 kw il te faut 360 l/h (un beau reservoir à transporter)
pour prendre en compte les divers rendements tu multiplie tout cela par 2 ou 3
il est bien évident, que l'hiver , quand il fait -10 cela marche beaucoup moins bien

[Cendres]

il faut vraiment reprendre les bases ?

Je le crains, oui.

[Eric DUPONT]

il faut vraiment reprendre les bases ?
1 gramme d'eau quand il refroidit de 1° cède 4,18 J
si ton eau est à 10°C et quelle ne gèle pas elle va resortir par l'echappement à 0°C donc chaque gramme d'eau que tu insère dans ton cylindre va apporter 41,8 J
si on ne prend en compte aucun rendement, avec un debit d'eau de 1g/seconde ou 3,6 l/h tu as une puissance de 41,8 W
si tu as besoin de 4 kw il te faut 360 l/h (un beau reservoir à transporter)
pour prendre en compte les divers rendements tu multiplie tout cela par 2 ou 3
il est bien évident, que l'hiver , quand il fait -10 cela marche beaucoup moins bien

Au debut ton explication est interessante puis tu parts dans des delires en melangeant tout alors que lon melange seulement de lazote liquide a de leau liquide et que lon obtient de lazote gazeux et de leau et non de la neige ou du verglas ou que sais je encore

[polo974]

Au debut ton explication est interessante puis tu parts dans des delires en melangeant tout alors que lon melange seulement de lazote liquide a de leau liquide et que lon obtient de lazote gazeux et de leau et non de la neige ou du verglas ou que sais je encore

C'est le 1er avril permanent ici...

[ecolami]

Je rappelle que sur cette page http://tractors.wikia.com/index.php?...trogen_vehicle il y a une étude précise du problème. C'est juste dommage que la personne qui promeut la voiture a azote liquide ne l'ai pas lue ou pas comprise.

On y lit que la liquéfaction de l'Azote dans l'industrie se fait avec un rendement égal à la moitié du rendement de carnot soit 0,36.
La densité d'énergie obtenue par la détente a 0°C de l'azote liquide est de 97 watt-heures par kilogramme (W-hr/kg).
C'est à comparer aux 100-250 W-hr/kg des batteries lithium ion et aux 3000W-hr/kg pour un moteur a essence fonctionnant avec un rendement de 28%
cela représente 30 fois la densité d'énergie de l'azote liquide dans l'hypothèse ou l'ensemble fonctionnerait (idéalement) selon le rendement de Carnot qui est de 73%. (il y a une bibliographie jointe sur la page)
Là ou un réservoir d'essence de 50 litre suffirait il en faudrait 350 pour l'azote liquide.
Les problèmes de formation de glace a l'extérieur du circuit peuvent être résolus moyennant un dispositif beaucoup plus complexe et LOURD, incompatible avec un véhicule.
Le rapport d'expansion de l'azote liquide est de presque 700 (694) donc un litre fourni a température ambiante environ 700l de gaz.

Une etude de l'association américaine des ingénieurs automobiles en 1998 fait le point (je ne l'ai pas lue, juste parcourue). Je pense que cette étude apportera, de mon point de vue, un point final sur ce sujet.

[invitef29758b5]

On pourrait aussi s' interroger sur la cylindrée du moteur .
Pour avoir autant de puissance qu ' un thermique il faut un moteur de cylindrée bien supérieure et donc bien plus lourd .

[Cendres]

Au debut ton explication est interessante puis tu parts dans des delires en melangeant tout alors que lon melange seulement de lazote liquide a de leau liquide et que lon obtient de lazote gazeux et de leau et non de la neige ou du verglas ou que sais je encore

En écho à ce que je demandais au-dessus, il serait bon de démontrer ces affirmations.

[Cendres]

@ ecolami: je rappelle que le vert est réservé à la modération.

[Eric DUPONT]

Bon alors me voilà donc professeur de thermodynamique du forum futura. Je vous le dit tout de suite, le niveau n.est pas bon.

[invitee0b658bd]

ce qui reste une certitude c'est que pour amener 1 kg d'azote liquide à pression ambiante à l'etat gazeux vers 0°C il faut amener 400 kJ et ce sans avoir fait le moindre travail mécanique. Ceci correspond sensiblement à 10 litres d'eau qui passent de 10°C à 0°C.
Si le cycle est plus compliqué que ce cycle de base il faut apporter plus de chaleur (pour pouvoir extraire un travail mécanique)
pour resumer , pour vaporiser 1kg d'azote à -196°C il faut refroidir 5 litres d'eau de 10° pour faire passer ce kg d'azote gazeux de -195° à 0° il faut un peu moins que 5 litres d'eau qui passent de 10° à 0°
si on utilise de l'eau pour vaporiser l'azote, il en faut sensiblement en masse 10 fois plus que l'azote (eau de départ à 10°C et qui ne gèle pas)
Ce mélange d'eau et d'azote est donc une solution pour le moins fumeuse

[invitef29758b5]

cette nième discussion sur un sujet qu'Eric Dupont essaie de placer partout depuis longtemps .

Ben quoi ?
Il fait sa pub .
Une pub ça n' a rien à voir avec la science .

[Cendres]

Bon alors me voilà donc professeur de thermodynamique du forum futura. Je vous le dit tout de suite, le niveau n.est pas bon.

Pour l'instant, c'est plutôt l'inverse.

Si tu n'as pas d'autres arguments, basés sur des documents chiffrés, des publications, des rapports d'essais et autres sources scientifiques solides, le sujet sera fermé.