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â
Cheval Mécanique n° 35
technique
S
i cette technique, notamment en
poids lourd, aux USA et au
Canada, est utilisée en production,
la société française UTOPIATECH vient de
franchir un nouveau pas. Cette société a
développé un procédé qui, non seulement
atteint un rendement Ă©lectrolytique proche
de lâunitĂ©, mais encore laisse entrevoir
une révolution en ce domaine.
Ce nâest un secret pour personne, les
moteurs thermiques ont un faible rende-
ment, malgré les améliorations constantes
a p p o r t Ă© e s p a r l e s c o n s t r u c t e u r s .
LâhydrogĂšne offre un potentiel intĂ©ressant
comme carburant alternatif pour les
moteurs thermiques équipant les véhicules
automobiles. Il peut rehausser la limite
dâinflammabilitĂ© des carburants avec,
comme résultats, une efficacité thermique
plus élevée et une réduction des émissions
polluantes Ă lâĂ©chappement.
Ces techniques dâassistance hydrogĂšne
entrent dans la catégorie du reformage
du carburant juste au moment de son
utilisation dans le but de lui communi-
quer les propriétés thermodynamiques
optimales lors de lâexplosion.
Il en résulte alors trois avantages liés :
une diminution de la consommation,
une diminution de la pollution, un
accroissement de la propreté moteur, par
exemple lisible dans la propreté de
lâhuile moteur. La diminution de la pol-
lution est elle-mĂȘme double. Dâune part
diminuer la consommation câest, de
maniĂšre automatique rĂ©duire lâĂ©mission
de CO
2
. Dâautre part, lâutilisation
dâun carburant reformĂ© Ă chaque instant
optimal réduit intrinsÚquement la teneur
en polluant Ă lâĂ©chappement, comme
par exemple les suies sur motorisation
diesel.
Deux problématiques
techniques
Le gĂ©nĂ©rateur dâhydrogĂšne dĂ©veloppĂ© par
Utopia technology doit donc produire de
lâhydrogĂšne Ă la demande du moteur, et
lui communiquer les bonnes propriétés
physico-chimiques pour atteindre lâob-
jectif. Les choix technologiques sâap-
puient sur trois axes :
âą
production en direct, aucun stockage
pour des raisons de sécurité ;
âą
pas de transformation moteur ;
âą
un ajustement électronique poussé, en
temps rĂ©el, des propriĂ©tĂ©s de lâhydro-
gÚne injecté : ceci pour favoriser la pro-
duction dâun gaz hybride di-hydro-
gĂšne, trĂšs riche en orthohydrogĂšne.
Seconde problématique, cruciale, le bilan
Ă©nergĂ©tique de cette production dâhydro-
gĂšne. Ce gaz est produit par Ă©lectrolyse
dâeau. Ă ce titre, il consomme de lâĂ©ner-
gie électrique. Le réacteur peut donc
sâĂ©chauffer par effet joule. LâavancĂ© tech-
nologie vient ici de lâabaissement du
niveau de puissance exigĂ©e. JusquâĂ prĂ©-
sent, les produits concurrents ont eu
besoin de 15 Ă 30 Wh par litre dâhydro-
gĂšne produit.
Le procédé exclusif employé par Utopia
Technology abaisse cette consommation
dâĂ©nergie Ă 3 Ă 4,5 Wh par litre produit.
En outre, lâĂ©chauffement du rĂ©acteur a
Ă©tĂ© lâobjet de recherches poussĂ©es afin
Les moteurs thermiques ont un faible rendement ;
la santé environnementale de la planÚte terre demeure
préoccupante ; et voici que le prix des carburants
fossiles sâenvole, et peut-ĂȘtre durablement. En
attendant une rĂ©volution complĂšte de lâĂ©conomie
énergétique mondiale, des solutions existent pour
augmenter trĂšs significativement les rendements,
comme par exemple lâassistance hydrogĂšne.
Du nouveau dans lâassistance hydrogĂšne
des moteurs thermiques
Une implantation sous capot trÚs simple : le réacteur, une vanne de sécurité,
la durit d'amenée de di-hydrogÚne
de ne pas injecter de vapeur dâeau, mĂȘme
en quantité minime (éliminer tout risque
de corrosion).
Le gĂ©nĂ©rateur dâhydrogĂšne dâUtopia tech-
nology est nĂ© de lâintĂ©gration de ces
deux problématiques ; ses avantages sont
les suivants :
âą
optimisation de la combustion et Ă©li-
mination des hydrocarbures imbrûlés
(Ă©conomies) ;
âą
compatibilité avec moteurs essence,
diesel, huile végétale ;
âą
enrichissement HydrogĂšne des moteurs
thermiques asservis par sonde oxygĂšne
analogique (monitoring) ;
âą
gaz hydroxygĂšne auto-produit et auto-
consommĂ© en roulant jusquâĂ 200 l/h !
(pas de stockage de gaz) ;
âą
application du procédé originel H2O
Utopia Technology, mis au point par
Jean-Marc Moreau, fondateur de lâen-
treprise ;
âą
gaz produit Ă partir dâune faible quan-
titĂ© dâeau, de lâordre dâun litre dâeau
pour 3 000 km ;
âą
pas de modification moteur. Aucun gaz
dangereux Ă lâarrĂȘt du vĂ©hicule.
Les moteurs pouvant
ĂȘtre Ă©quipĂ©s
Le moteur Ă essence et le moteur diesel
sont basés sur des principes similaires.
Lâapport de lâassistance hydrogĂšne est
valable pour les deux carburants.
On peut traduire lâamĂ©lioration obser-
vĂ©e en terme dâindice. Tout se passe
comme si le reformage du carburant
Ă©quivalait Ă un changement dâindice
dâoctane ou de cĂ©tane.
Notons que pour introduire lâhydrogĂšne
au niveau de lâadmission, on a le choix
entre plusieurs points dâentrĂ©e associĂ©s
Ă plusieurs technologies. En automobile,
on Ă©limine dâoffice lâinjection haute pres-
sion dans la chambre de combustion
(conception spécifique). Les travaux
menĂ©s ont dĂ©montrĂ© quâinjecter sans sur-
pression en entrée turbo est aussi effi-
cace quâinjecter sous pression modĂ©rĂ©e
aprĂšs le turbo. On se trouve Ă©galement
dans le cas de figure le moins « interven-
tionniste » lors de lâinstallation du rĂ©ac-
teur, Ă ce jour, surtout en seconde monte.
(voir photo ci-contre).
Cheval Mécanique n° 35
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LE POINT SUR LâHYDROGĂNE
La mutation de la sociĂ©tĂ© vers le tout hydrogĂšne en matiĂšre dâĂ©nergie ne va pas sans
contradictions et ajustements. LâhydrogĂšne nâexiste pas sur terre Ă lâĂ©tat libre car il
sâĂ©chappe trop vite dans lâespace interplanĂ©taire. Il doit donc ĂȘtre produit et, pour
cela, commencer par coĂ»ter de lâĂ©nergie. Nâutiliser plus que de lâhydrogĂšne dans
lâĂ©conomie Ă©nergĂ©tique mondiale câest surtout, dans un premier temps, chercher Ă
optimiser le rendement de la production Ă©lectrique vers les applications thermiques.
Car lâĂ©nergie pour produire lâhydrogĂšne doit bel et bien ĂȘtre tirĂ©e soit des sources tra-
ditionnelles, combustibles, nucléaire, hydroélectricité, soit nouvelles, géothermie,
vents, marĂ©es. Ce nâest pas un hasard si les pionniers Ă ce jour, les seules commu-
nautĂ©s humaines effectivement engagĂ©es sont lâIslande et une Ăźle des cĂŽtes norvĂ©-
giennes (en 2004 lancement des opérations visant à rendre une ßle entiÚre
énergétiquement indépendante). Seules une faible densité de population et la dispo-
nibilitĂ© du gĂ©othermique ou de lâĂ©olien garantissent un vrai affranchissement des
anciens schémas, du moins dans un futur à court et moyen terme.
assistance hydrogĂšne
s
RĂ©acteur H2O
Utopia technology
Module de
contrĂŽle
Les applications dĂ©jĂ
existantes
En Amérique du nord, des flottes de
poids lourds ont déjà été équipées de
produits basĂ©s sur ce mĂȘme principe du
reformage par assistance hydrogĂšne. Par
ailleurs, les recherches sont actives par-
tout dans le monde.
LâavancĂ©e, en terme de rendement,
que vient de démontrer le procédé
dâUtopia Technology pourrait bien
constituer les prĂ©misses dâune rĂ©volution
en la matiĂšre. En effet, de lâaveu mĂȘme
de Jean-Marc Moreau, ses produits
approchent le rendement unitaire pour
lâĂ©lectrolyse ; or, dâautres travaux publiĂ©s
dans le domaine dĂ©montrent quâil est
possible dâaller bien plus loin, certes sur
des débits trÚs minimes. Comme un ren-
dement supĂ©rieur Ă lâunitĂ© est impossible,
on est peut-ĂȘtre Ă la veille dâune refor-
mulation des lois de lâĂ©lectrolyse dans
des conditions particuliĂšres, sous hautes
fréquences.
La société canadienne Dynamic Fuel
applique ces procédés sur poids lourds
avec des gains de 15 Ă 20 % de carbu-
rant sur gros moteurs. Auto Gas India
lâapplique sur voitures et camionnettes
en Inde avec des gains de 25 Ă 60 %.
Or, le procĂ©dĂ© dâUtopia technology vient
de faire franchir un cap déterminant au
rendement électrolytique du procédé.
Ce qui signifie aussi que les construc-
teurs peuvent du jour au lendemain
sâintĂ©resser de trĂšs prĂšs Ă ce type de pro-
duits technologiques en vue de la pre-
miĂšre monte.
FAP et poids lourd
Il est de plus en plus précisément établi
que les micro-particules issues des moto-
risations diesel affectent la santĂ© dâau
moins 60 % des personnes exposées
(zones urbaines par exemple). Les socié-
tés détentrices de poids lourd sont forte-
ment incitées à équiper leurs véhicules de
filtres Ă particules, permettant dâĂ©liminer
ces suies.
Or lâĂ©quipement surenchĂ©rit le coĂ»t du
matériel de 3 000 à 5 000 euros et on
constate une surconsommation de 2 %
au moins ; aucun retour sur investisse-
ment nâest donc Ă attendre, lâobjectif Ă©tant
uniquement citoyen. Les flottes ont-elles
cette préoccupation ?
Avec le gĂ©nĂ©rateur dâhydrogĂšne poids
lourd, lâĂ©quipement surenchĂ©rit le coĂ»t
du matériel de 5 000 euros, mais entraßne
une diminution de consommation de
10 % au moins. Avec des consommations
nominales de lâordre 40 litres/100 km, il
devient clair que le retour sur investisse-
ment peut donc ĂȘtre un vrai levier inci-
tatif. Mais, de plus, la quantité de parti-
cules rejetĂ©es sâeffondre ; cette solution
peut donc offrir une alternative sédui-
sante, par lâĂ©quation suivante
âą
FAP =
Ă©limination totale mais frein
Ă©conomique important ;
âą
H2O Utopia technology =
Ă©limination importante et
incitation Ă un Ă©quipement massif
dictĂ© par lâaspect Ă©conomique.
Un deal « gagnant/gagnant »
Vu le niveau de la population mondiale,
la santé environnementale de la terre ne
peut plus ĂȘtre dissociĂ©e dâaucune
dĂ©marche industrielle. Mais, partout oĂč
la rĂ©glementation nâastreint pas, lâintĂ©rĂȘt
du porte-monnaie demeure un levier
incontournable.
Pour la plupart des citoyens, les enjeux
Ă©conomiques sont donc le premier moteur
dâune telle dĂ©marche. La santĂ© de lâenvi-
ronnement en découle.
Inversement, on peut considĂ©rer lâĂ©cono-
mie de carburant comme un effet secon-
daire de la lutte anti-pollution, le produit
commercial de lâapplication dâassistance
hydrogĂšne des moteurs thermiques, pro-
cédé H2O Utopia Technology, se présente
prioritairement comme un systĂšme de
dĂ©pollution universel des vĂ©hicules Ă
moteurs thermiques.
Rappelons que la mise en application du
protocole de Kyoto limite Ă seulement
5.2 % les Ă©missions de gaz Ă effet de serre
pour la période 2008-2012. La générali-
sation de ce procédé pourrait limiter
de plus de 25 % lâimpact des transports
terrestres.
â
Jean-Michel Chavazas
technique
ABONNEMENT
Ă
DITIONS
L
OSSERAND
48, rue Raymond Losserand â 75014 Paris â France
â
Revue trimestrielle
Société :
Nom/Prénom :
Adresse :
Code Postal/Ville :
Abonnement 1 an pour 4 numéros
France : 32
âŹ
â
â
â
â
Autres pays : 37
âŹ
â
â
â
â
Facture
â
â
â
â
RÚglement par chÚque ou eurochÚque à rédiger en
âŹ
au nom des Ăditions L
OSSERAND
â
C
M
3
5
CHEVAL MĂCANIQUE
Installée en Maine et Loire, la société UTOPIA
TECHNOLOGY a été fondée par Jean-Marc
Moreau. Spécialisé en instrumentation des
capteurs physico-chimique dĂ©diĂ©s Ă lâanalyse
de lâeau, Jean-Marc Moreau a aussi Ă©tĂ©
responsable des plates-formes dâessai ade
centrales diesel durant 5 ans en bureau
dâĂ©tude. Ce double parcours fut pour lui un
atout considérable pour mener à bien ce projet
de rĂ©acteur dâassistance hydrogĂšne des
moteurs thermiques.
Les réacteurs présentés dans cet article com-
mencent Ă ĂȘtre montĂ©s sur des vĂ©hicules client.
Les essais durent depuis le dĂ©but de lâannĂ©e 2005.
Le prix de vente des réacteurs est directement
proportionnel au débit maximal, donc à la caté-
gorie dâutilisation du moteur sur lequel on sou-
haite installer lâassistance hydrogĂšne.
Pour vĂ©hicules de tourisme, H2UT30 dâun
débit de 30 litres/h est vendu 1200
âŹ
TTC. En
poids lourd, les générateurs de 60 à 200
litres/heure sont proposés pour un coût de
5 700 Ă 15 000
âŹ
HT.
A titre de comparaison, les sociétés Nord-
Américaines proposent des générateurs de 30
Ă 35 litres/h poids lourds pour 14 000 $.
La société, les développements du
produit, les coûts