Un plein accéléré pour les voitures à air comprimé
Dans le cadre d’un partenariat avec une entreprise française qui développe des véhicules à air comprimé, les chercheurs de l’EPFL ont résolu le problème inhérent à cette technologie : le temps de recharge. Ils ont développé un prototype de station-service rapide, permettant de faire le plein en moins de 3 minutes.
Déjà en circulation dans plusieurs aéroports, les voitures à air comprimé de l’entreprise française Motor Development International (MDI) pourraient bientôt se recharger en moins de 3 minutes, en lieu et place des quelques heures requises jusqu’ici. Dans le cadre d’un partenariat avec cette société, les scientifiques du Laboratoire d’Electronique Industrielle (LEI) d’Alfred Rufer ont développé un prototype de station de recharge rapide, qui permet de faire le plein d’air comprimé de manière aussi rapide que pour un plein d’essence, pour une autonomie d’environ 70km.
Moins de chaleur, plus d’autonomie
Ce nouveau processus de recharge rapide a donné du fil à retordre aux chercheurs de l’EPFL. Il se déroule en deux étapes (voir schéma ci-dessous) : l’air est tout d’abord comprimé dans une station de compression, puis transféré dans une station de stockage intermédiaire. Cette première opération permet de renflouer constamment la station de stockage, qui fournit ainsi une pression quasi constante.
La deuxième étape consiste à transférer l’air comprimé de la station de stockage au réservoir de la voiture. L’opération est très rapide - environ 3 minutes – et s’effectue à l’aide d’un procédé de limitation du débit, qui ne dissipe que très peu d’énergie. Seul problème : à cause de cette compression accélérée, l’air se réchauffe dans le réservoir du véhicule. Lorsque l’air refroidit, il se contracte et la pression diminue, affectant l’autonomie de la voiture.
La solution : la recirculation de l’air
Afin que le plein se fasse de manière optimale, l’équipe d’Alfred Rufer a élaboré un système de recirculation de l’air pour refroidir le réservoir instantanément. L’air réchauffé par la pression est ramené du réservoir de la voiture à la station de stockage et remplacé par de l’air plus froid, le tout dans des conditions de pression égale. Le remplissage s’effectue donc en deux étapes, permettant d’augmenter la densité de l’air dans le réservoir et de stabiliser la température. « Grâce à cette méthode, le rendement du transfert approche théoriquement les 95% », note Alfred Rufer.
Article dévelopé sur la homepage STI
"Car of the Future", from Ideaslab, the World Economic Forum at Davos
Plus d'informations: Driving and Filling Personal Vehicles – The Questions of Energy - and Power - Density
( A Fast Filling Station for the Compressed Air Car )