Azote liquide vs air comprimé

[Ignotus]

Bonjour,

On parle beaucoup, en ce moment, de la voiture équipée d’un moteur à air comprimé (MDI/TATA).

A-t’on une idée de la quantité d’air stockée dans les réservoirs ?

Ne serait-il pas mieux d’embarquer un réservoir d’azote liquide (DEWAR) d’en transférer, grâce à une pompe, de petites quantités dans une chambre d’expansion haute pression réchauffée par l’air ambiant (ou de l’eau pour les bateaux) et utiliser l’azote haute pression pour faire tourner le moteur à air.

Je suppose que la quantité d’énergie utilisable est supérieure, à volume égal, avec de l’azote liquide qu’avec de l’air sous pression. Le seul élément sous haute pression est l’évaporateur qui n’a pas besoin d’avoir une grosse capacité interne, une bouteille métallique munie de grosses ailettes de « réchauffement ».

Si c’est fonctionnel - et vous allez me le dire – il suffit de produire l’azote liquide avec des énergies renouvelable. Il peut être produit loin de son lieu d’utilisation – là ou il y a beaucoup de soleil ou de vent - car on sait le transporter sans risque.

Merci d’avance pour vos réponses.
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[tail]

Bonsoir
pourquoi de l'azote qui necessite de distiller l'air; autant prendre de l'air liquide.

Mais l'air ne reste pas liquide à 30°c il faut le maintenir froid. Si on ne ce deplace pas pendant un certain temps, l'air c'est évaporé pour rester froid ou il fallait en consommer pour refroidir le reservoir. Un deward est relativement fragile.

La manipalation de l'air liquide demande quelques precautions.

[Ignotus]

Bonjour tail,

« pourquoi de l'azote qui necessite de distiller l'air; autant prendre de l'air liquide »

Je crois que l’azote se liquéfie avant l’oxygène. Donc plus de travail à fournir pour liquéfier les deux. D’autre part l’O2 représente plus de danger que N2.

« Mais l'air ne reste pas liquide à 30°c il faut le maintenir froid. Si on ne ce deplace pas pendant un certain temps, l'air c'est évaporé pour rester froid ou il fallait en consommer pour refroidir le reservoir. »

As-tu une idée des pertes engendrée par la nécessiter de consommer de l’azote pour qu’il se maintienne à une température suffisamment basse ?

[Jeanpaul]

Le stockage cryogénique a été envisagé pour l'hydrogène (véhicules à pile à combustible) et pour le gaz naturel (véhicules à GNV gaz naturel pour véhicules).
Ca pose de gros problèmes de stockage sur des véhicules. En effet, les réservoirs sont bien plus petits que sur un méthanier, donc le rapport surface/volume qui caractérise les pertes en % par jour est trop défavorable.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ignotus]

Bonjour jeanpaul,

J’ai lu qu’il existe des réservoirs de transport d’azote liquide de 50 litres. Les pertes dues à l’évaporation pour le garder au froid sont de 0,3 litre/jour. C’est donc vide en 166 jours dans ce cas là.

Ce que j’aimerais savoir c’est s’il est possible d’effectuer une comparaison entre l’énergie que peut fournir 1 litre de carburant actuel et 1 litre de N2 liquide.

[tail]

Bonsoir
l'azote bout à -195.8C et l'oxygene à -183C l'ecard est faible.

Pour avoir l'azote liquide on liquefie l'air , distille et reliquefie.

Au niveau danger, je rappelle qu'une personne qui se retrouve dans une atmosphere d'azote tombe presque instantanément, c'est un type d'accident souvent mortel qui est craint lorsque l'on manipule de l'azote en quantité ou dans des zones peu ventilées.

Il faut aussi penser que lorsque l'on évapore et detend l'azote liquide on genere du froid, dans l'air si le debit est un peu fort celui-ci l'échangeur s'entoure rapidement d'une couche de glace qui l'isole et entraine une diminution du debit. On peut utiliser deux échangeurs alternativement mais c'est plus cher et plus lourd.

[Eric DUPONT]

le probleme de l'azote liquide c'est qu'il faut 1 kw/h pour produire 1 kg d'azote liquide et qui peu produire que tres peu d'energie en plus que 1 kg d'air comprimé a 300 bar qui lui demande que 300 wt/h.

donc l'avantage c'est le stockage ultra economique avec les risques d'evaporation dans un garage mais certenement moins risqué que les reservoir d'air comprimé. si y'en qui trouve a produire 1 kg d'azote liquide avec moins d'1 kwh qu'il fassent signe.

de toute facon pour le transport ca doit etr eplus facile de transporter de l'electricité que de l'azote liquide, ce qu'il serrait interaissant c'est de produire 1 kg d'azote liquide par kw/h dépensé pour le chauffage d'habitation, en ce cas l'azote serrait gratuit mais la pompe a chaleur a un meilleur rendement.

donc azote liquide ou air comprimé tel est la question.

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[Eric DUPONT]

et pour les ferru de thermodynamie si il peuvent repondre a ce probleme de bts ca serrait pas mal, il s'agit de calucler l'energie depenser pour produire 1 kg d'azote liquide selon le procede linde (ya plus economique y parret ca serrait le procede claude)

[Jeanpaul]

Bonjour jeanpaul,

J’ai lu qu’il existe des réservoirs de transport d’azote liquide de 50 litres. Les pertes dues à l’évaporation pour le garder au froid sont de 0,3 litre/jour. C’est donc vide en 166 jours dans ce cas là.

Ce que j’aimerais savoir c’est s’il est possible d’effectuer une comparaison entre l’énergie que peut fournir 1 litre de carburant actuel et 1 litre de N2 liquide.

Un facteur que tu ne peux omettre : ce dewar dont tu parles, il est ouvert à l'air libre tandis que toi tu veux que l'azote liquide émette sa vapeur sous pression de 20 bars par exemple pour faire marcher ton moteur. Ca suppose que ton vase va devoir résister au froid ET à la pression. Ca change la technologie.
De plus, dans un véhicule la place est comptée et on n'a probablement pas la place de caser une sphère qui est la forme idéale pour un dewar.

[Eric DUPONT]

pour l'energie mecanique produite par 1 kg d'azote liquide c'est 250 watt/h a condition d'ajoutté 50 watt/h pour la vaporiasation(chaleur environante) +50watt/h (recuperation bruleur)pour retrouver la temperature ambainte et 250 watt/h sous forme de chaleur (bruleur)

[Eric DUPONT]

http://gatt.club.fr/sujets/physc/1989.pdf

c'est le probleme de bts dont j'ai oublié de mettre le lien si quelqu'un trouve les corriger?

ce qui est sur c'est que dans ce procede l'azote est comprimé a 200 bar caveux dire que cela emet une tres forte chaleur entierement recuperable, ce qui'l faut calculer c'est combien il faut de kilogramme d'azote a 200bar pour produire 1 kilogramme d'azote liquide.

sachant aussi que l'obtentient de l'azote n'est pas gratuit il faut comprimer de l'air et passer ca dans un filtre.

[Eric DUPONT]

pour l'evaporation de l'azote journaliere le moteur peu etre actionné durant la journée par des cellules solaire pour recomprimé l'azote et le retransformé en azote liquide si la deperdition est faible de l'ordre de 0,5 litre par jour il faudrait 500 watt ce qui est compaible avec des cellules solaire.

[Eric DUPONT]

j'ai telecharger et imprimé le truc, le premier qui donne le corriger avec les explications a droit a une adhesion gratuite a motor'air

[chatelot16]

je ne vais pas me casser la tete a faire des calcul mais pour l'hydrogene qui contient beaucoup d'energie le stockkage par liquefaction en consomme une partie importante

pour l'air comprimé qui contient bien moins d'energie la liquefaction va demander la meme energie et le rendement sera lamentable

[Ignotus]

@jeanpaul

Dans mon message j’ai précisé qu’il y avait un étage pression ambiante (DEWAR) suivit d’une pompe qui alimente un étage haute pression réchauffé par l’air ambiant (ou eau pour moteur bateau).

Le DEWAR de transport dont je parlais est un cylindre de 70 cm de haut pour un diamètre de 50 cm

@Eric DUPONT

Je suis parti du principe - osé sans doute – que l’azote liquide était produit gratuitement dans des régions ou le solaire et l’éolien étaient fonctionnels mais trop éloigné pour que leur transformation en électricité soit possible.

[Eric DUPONT]

et quel est le rendement de votre moteur a hydrogene?

[Eric DUPONT]

ignotus

pour la production d'electricité je crois que le plus interaissant ce sont les grandes eolienne en pleine mer.

mais je crois qu'il est plus interaissant même a 1000 km des cotes de transporter l'energie sous forme electrique par un cable a haute tension que de stocker de l'azote liquide dans des grand reservoir transporter par navire.

meme si la production d'azote liquide demande beaucoup d'energie ce qu'il faut voir en fait c'est que l'on se chaufferait a l'electricité et que l'azote liquide serrait un residu du chauffage.

le moteur de la motor air que nous consevons serrait capable de produire de l'azote liquide en comprimant de l'azote , cela produirait de la chaleur, par la suite une partie de l'azote est transformé en azote liquide avec la detente puis stocker dans une citerne et utilisé au fur et a mesure des besoins.

l'azote liquide dans le moteur motorair agit en quelques sorte comme un catalyseur qui permet d'obtenir un rendement mecanique de 100% avec un carburant comme l'hydrogene.

qui va cherhcer les corriger chez gilbert?

[Eric DUPONT]

on pourrais suposé que les eoliennes serrait produite en grande serie et que leurs instalations posent moins de problemes qu'a terre car elle serait flotante, ce serrait un tube lester amare dans des fond jusqu'a 700 metre.

on pourrait certenement obtenir un kwh competitif a 5 centimes d'euro.d'ailleurs il serrait interaissant de calucler quel devrait etre le prix de ce kw/h pour assurer un cout de chauffage et de transport competitif par rapport aux energie actue petrole.

[Ignotus]

Bonjour,

@Tail

Désolé, j’avais occulté votre deuxième réponse. Donc, effectivement, il est moins coûteux de liquéfier en vrac jusqu’à avoir suffisamment de liquide.

@Eric DUPONT

Le but est surtout de remplacer, à moindre coût ce, qui pousse ou tire nos indispensables véhicules