Bilan énergétique sur le moteur à hydrogène

[azertylr]

Bonjour,
Apres accord des modérateurs, je tiens a vous faire part d'un petit bilan énergétique sur le moteur à hydrogène : un moteur a explosion classique ou l'on utilise le dihydrogene H2 a la place de l'essence classique pour le faire fonctionner. Plusieurs posts on deja été placé sur ce forum, je ne suis pas la pour explqiuer en detail le fonctionnement de ce dit moteur mais pour vous presenter quelques calculs basiques qui demontre l'inefficacité de ce procédé.

Tout d'abord voici la voiture "type" que j'ai invité (je pense etre dans la moyenne des voitures, si ce n'est pas le cas merci de me corriger.) :
consommation de 7 L d'essence aux 100km a une vitesse de 100 km/h et a 3333 rpm. L'alternateur est capable de fournir 25A. rendement de 30%

D'apres un site sur le moteur "a eau" (production d'H2 par electrolyse de l'eau) ils indiquent une consommation d'eau de 4 L voire 1L aux 100km si le moteur est bien reglé.
Prenons 1L, pour electrolyser 1L d'H2O et le transformer en H2 il faudrai 2978 A pendant 1 heure (vitesse de 100km/h) ce qui est impossible car l'alternateur ne peux fournir que 25 - 30A.

Certains vont dire, oui mais l'hydrogene est beaucoup plus explosif que l'essence, il a une capacité calorifique superieur a celle de l'essence. Effectivement pour l'hydrogene elle est de 142 900 kJ/kg contre 42 700 kJ/kg pour l'essence.
Disons que l 'alternateur peux produire 20A utilisable pour l'electrolyse : 8,95 L d'H2 seraient produit a l'heure soit aux 100 km.

Si la voiture consomme 7L d'essence a l'heure :
masse volumique de l'essence : 0,75 kg/dm3
energie produite par la combustion de 7 L d'essence : 224 175 kJ (62 kW)

Si la voiture consomme 8,95L d'hydrogene a l'heure :
qté de matiere a l'heure d'H2 : 373 mmol
energie produite par la combustion de 373 mmol
d'hydrogene : 107 kJ (30 W)

D'apres cette étude qui est loin d'etre approfondi (j'éssayerai de le faire quand j'aurai un peu de temps) la voiture a hydrogène produit par l'électrolyse de l'eau est tout simplement impossible.
J'espere ne pas avoir faire d'erreur de calculs ou d'interpretation.

[L'Hérétique]

Bonjour,
D'apres un site sur le moteur "a eau" (production d'H2 par electrolyse de l'eau) ils indiquent une consommation d'eau de 4 L voire 1L aux 100km si le moteur est bien reglé.
Prenons 1L, pour electrolyser 1L d'H2O et le transformer en H2 il faudrai 2978 A pendant 1 heure (vitesse de 100km/h) ce qui est impossible car l'alternateur ne peux fournir que 25 - 30A.

Salut,
Peux-tu donner tes sources ou des précisions pour ce type d'électrolyse ?
A+

[azertylr]

Salut,
Les calculs je l'ai est realisé d'apres la loi de Faraday.
Il s'agit d'une electrolyse "normale". Si tu regarde dans ce forum il y a plusieurs sujet sur le "moteur a eau". Si tu veux plus de précision contacte moi par MP.

[lionel77]

Salut à tous, je suis nouveau ici et bien que n'étant pas physicien je me demande tout de même si on ne peut pas améliorer le rendement de l'électrolyse ... peut être pas pour du 100 % hydrogene mais pour faire simplement baisser les émissions de polluants ? Rien que 10 ou 20 % de pollution en moins se serai quand même pas si mal pour notre planete.
De toute façon le pétrole s'épuise, donc faut trouver autre chose si on veut pas revenir au far west.
Le diester et l'alcool demandent beaucoup d'énergie pour leur fabrication et les différents transports en camion, énergie qui vient du pétrole, donc ça résoud rien !


C'est en essayant continuellement qu'on fini par y arriver.
Autrement dit: plus ça rate plus ça a des chances de marcher.
(proverbe shadok)

[claude27]

bonjour,

Sans parler de bilan énergétique, a t on imaginé un bouchon sur nationale ou autoroute, l' hiver avec des dizaines, voire des centaines de voitures à hydrogéne qui renvoient de la vapeur d' eau .
C' est le 15 janvier, il gèle. Des stalagtites se forment sur le pot d' échappement, l' eau gèle à l' extrémité, les moyeurs s' étouffent, il faut réchauffer le pot ( comme un système de réchauffe carbu des avions ). La vapeur d' eau se condense sur la chaussée, 2 cm de verglas, il faut chauffer les autoroutes, sur le pare bris de la voiture qui suit, les essuie glaces sont inopérants.. S' il fait un peu moins froid, un épais brouillard s' installe, les routes sont inondées ... Le cauchemar !!!
Et que dire pour monter aux stations de sport d' hiver aux vacances de février ???
La voiture à hydrogène, juste pour les vacances d' été ???


qu' en pensez vous ???

claude27

[azertylr]

Pour lionel77 : les chercheurs esperent un rendement de 30% de l'electrolyse HT qui utilise de l'eau a 800-900 °C provenant des centrales nucléaires nouvelles générations (vers 2020)

Pour claude27 : on peux imaginer un systeme de condensation de la vapeur d'eau formé
les moteurs a explosion actuels rejettent aussi de la vapeur d'eau (c'est la vapeur blanche que tu vois l'hiver) sans aucun problème.

[claude27]

comme les sèche linges à condensation quoi !!!!
oui je sais bien que les moteurs actuels rejettent un peu de vapeur d' eau, mais c' est pas la majorité !
D' ailleurs c' est cette vapeur qui, condensant dans les pots avec les gaz acides, percent les dits pots ( faut toujours faire un petit trou dans un pot neuf, pour évacuer l'eau de condensation ...). Les constructeurs devraient y penser à la fabrication .
Donc, pour en revenir à nos moutons, on stocke à bord les rejets ( l' eau ) , et faut donc aller faire " le vide " en même temps qu' on fait " le plein " !
Combien doit on stocker d'eau en 600 km de trajet. ??
Est ce qu' il faut faire faire des arrêts " pipi " à la voiture comme pour les humains ou les chiens ?

claude27

[olle]

juste comme ça, je pense qu'il est injuste d'appeler ceci "moteur à hydrogène" (voir topic). c'est un moteur à électrolyse, pas à hydrogène (qui est lui une réalité, voire une nécessité dans le futur).

[monnoliv]

Je me demande encore pourquoi certains s'évertuent à vouloir faire l'électrolyse de l'eau à bord de leur véhicule.
Démonstration:
Supposons que A KWh d'énergie électrique donne, par électrolyse, X moles d'hydrogène avec un rendement n1 (<1)
X moles d'hydrogène + Oxygène (air) ->moteur = boum = B KWh développé (utiles), rendement: n2 (<1).
Il est évident que B = n2*n1*A
Si on avait utilisé A sur un moteur électrique, on aurait obtenu un rendement n bien meilleur à n1*n2.

Dans l'industrie, on ne produit pas l'hydrogène par électrolyse de l'eau , c'est trop coûteux.

[azertylr]

Je me demande encore pourquoi certains s'évertuent à vouloir faire l'électrolyse de l'eau à bord de leur véhicule.
Démonstration:
Supposons que A KWh d'énergie électrique donne, par électrolyse, X moles d'hydrogène avec un rendement n1 (<1)
X moles d'hydrogène + Oxygène (air) ->moteur = boum = B KWh développé (utiles), rendement: n2 (<1).
Il est évident que B = n2*n1*A
Si on avait utilisé A sur un moteur électrique, on aurait obtenu un rendement n bien meilleur à n1*n2.

Dans l'industrie, on ne produit pas l'hydrogène par électrolyse de l'eau , c'est trop coûteux.

c'est ce que je demontre dans ce topic : lit mon 1er post et je te laisse faire tes conclusions ...

[SPH]

Abandonne l'idée de l'électrolyse pour former de l'Hydrogene. Refait tes calculs avec une bouteille d'hydrogene et là, ca ne pourra qu'etre beaucoup mieux.

[DiabloSV]

Salut
Mais peut être qu'il y a un détail qui échappe, car il sagit de produir du H2 non pas d'une électrolyse classique dont les calculs de Faraday ne donnent pas de bon resultat en effet mais il s'agit de separer la molecule d'eau grace a la resonnance
Je reprend l'exemple que j'ai trouvé : c'est comme les soldats qui marches au même rythme sur un pont, cedernier a finit par casser a cause de la raisonnance, car le pont lui même supporte très bien le poid des soldats 's'ils etaient dseulement debout par exemple ou si chacun marchait a son propre rythme
PS : je n'ai rien contre le pétrole...

[Quisit]

"ui je sais bien que les moteurs actuels rejettent un peu de vapeur d' eau, mais c' est pas la majorité ! "

!!!
TOUS les moteurs à combustion interne produise de la vapeur d'eau, et même beaucoup. L'essence est une source de carbonne mais aussi d'hydrogène. Par ailleurs une voiture à PAC n'a pas de raison de tourner au ralenti dans un bouchon comme une voiture à explosion doit le faire...donc c'est un faux problème

[JPL]

Salut
Mais peut être qu'il y a un détail qui échappe, car il sagit de produir du H2 non pas d'une électrolyse classique dont les calculs de Faraday ne donnent pas de bon resultat en effet mais il s'agit de separer la molecule d'eau grace a la resonnance
Je reprend l'exemple que j'ai trouvé : c'est comme les soldats qui marches au même rythme sur un pont, cedernier a finit par casser a cause de la raisonnance, car le pont lui même supporte très bien le poid des soldats 's'ils etaient dseulement debout par exemple ou si chacun marchait a son propre rythme
PS : je n'ai rien contre le pétrole...

J'aimerais bien qu'un physicien vienne donner son point de vue sur cette histoire de résonnance : j'ai déjà lu ce raisonnement dans d'anciens messages, mais je fais un raisonnement très bête. Sachant l'énergie de liaison H-O dans H₂O, je peux en déduire l'énergie qu'il faut dépenser celle qu'il faut pour casser n liaisons, donc produire x m³ d'hydrogène. C'est le calcul de l'électrolyse classique et je ne vois pas comment on pourrait y échapper. L'histoire des soldats et du pont, c'est une analogie, ce n'est pas une démonstration.

[Coincoin]

Salut,
Je l'ai déjà dit dans d'autres sujets, la résonnance ne permet en aucun cas d'avoir un rendement supérieur à l'unité. Ton raisonnement, JPL, est bon.
Il faut voir la résonnance comme la balançoire avec laquelle vous vous amusiez quand vous êtiez petits : si la fréquence d'excitation (le papa qui pousse) est bonne, l'énergie fournie à chaque période s'ajoute, et au final on a une grande énergie (et on s'envole...), mais cette énergie a bien été fournie par le papa courageux...