Véhicule à source de carburant unique

Les véhicules à carburant de remplacement sont des véhicules qui utilisent de l’énergie provenant d’autres sources que le pétrole. (L’essence et le carburant diesel proviennent du pétrole). La plupart des énergies de remplacement ne doivent pas nécessairement être importées d’autres pays, l’argent reste donc dans le pays. Certains (mais pas tous) proviennent de sources renouvelables. Beaucoup produisent moins de pollution que l’essence ou le diesel.

Les véhicules à carburant alternatif couvrent un large éventail de moteurs.

Véhicule électrique – pas de pollution de la voiture, mais il peut y avoir une pollution lorsque l’électricité est produite
Véhicule au gaz naturel – un combustible fossile, mais brûle beaucoup plus propre que l’essence, et il y a plus de gaz naturel disponible que de pétrole
Véhicule à biodiesel – carburant diesel provenant d’huiles végétales (ou parfois animales)
Véhicule à l’éthanol – très souvent, l’éthanol est mélangé à de l’essence, de 10% à 85% d’éthanol (appelé E10 ou E85)
Véhicule au méthanol – Le méthanol et l’éthanol sont utilisés dans beaucoup des voitures de course les plus rapides
Véhicule butanol – semblable à l’éthanol et au méthanol, il peut être fabriqué à partir de nombreux biocarburants, mais il n’est pas couramment utilisé
Voiture à hydrogène – également appelée véhicule à pile à combustible ou FCV
Véhicule à air comprimé – cette technologie fonctionne, mais les véhicules en sont encore au stade de la démonstration et leur autonomie peut poser problème
Propane (ou gaz de pétrole liquéfié, GPL)
En outre, il y a des bicyclettes, des pousse-pousse et des véhicules à deux et trois roues à propulsion humaine.

Source de carburant unique

Électricité
L’utilisation de l’électricité comme source d’énergie pour les voitures va bien au-delà de l’histoire des carburants liquides. Les premières voitures électriques ont été fabriquées dans les années 1830, mais elles ne sont devenues populaires que dans les années 1880. Jusque dans les années 1920, les voitures électriques étaient plus populaires que le moteur à combustion développé en 1885.

Dans une voiture électrique typique, l’électricité est stockée dans des batteries chargées sur le secteur. La puissance transférée des arbres au moteur électrique est contrôlée par une pédale de commande de vitesse et le moteur électrique tourne à travers les arbres de transmission ou les moteurs électriques peuvent être intégrés aux roues. Les engrenages électriques ne nécessitent pas de boîte de vitesses, car les moteurs électriques classiques ont suffisamment de couple dès le début du tour. À la place, les véhicules électriques ont un commutateur de sens de marche, qui comporte généralement au moins quatre positions: libre (N), conduite normale (D), marche arrière (R) et stationnement (P).

La voiture électrique à batterie écrase les organigrammes en toute simplicité par rapport aux moteurs à combustion interne ou aux voitures hybrides. En conséquence, la sensibilité aux pannes est beaucoup plus faible que dans les voitures classiques. De plus, son utilisation n’est pas polluée si l’électricité utilisée pour recharger est produite sans pollution. L’électricité produite par les centrales électriques au charbon modernes est également plus respectueuse de l’environnement que l’énergie produite par le moteur à essence d’une voiture.

La technologie des batteries non planifiées a jusqu’à présent empêché la croissance des voitures électriques, bien que des développements aient naturellement eu lieu au fil des ans. Au milieu des années 90, la Californie a connu une augmentation massive de l’utilisation des voitures électriques dans le but de réduire les émissions de gaz d’échappement. Dans ce cas, plusieurs constructeurs automobiles ont introduit des modèles adaptés aux voitures citadines. Ces voitures ont été retirées du marché (et ont été retirées des consommateurs) après que la Commission californienne pour le climat ait décidé d’abandonner le quota de véhicules à zéro émission vendus.

Avec la hausse des prix du pétrole, de nouvelles voitures sont prévues. La technologie des batteries a évolué au 21e siècle et un rayon inférieur à 200 km pouvait atteindre un rayon de 300 à 500 km. Les temps de charge des batteries ont également été raccourcis. Avec les nouvelles technologies, les batteries peuvent être rapidement téléchargées en moins d’une demi-heure, jusqu’à environ les trois quarts de leur charge complète. Le prix des batteries reste un facteur limitant: la voiture électrique peut être dotée de performances momentanées (portes de rue) ou d’un trajet relativement long, mais avec une puissance modérée. L’énergie typique pour charger une batterie est une fraction de la quantité d’essence ou de diesel utilisée.

Un soutien politique permettrait de charger des voitures électriques dans des lieux publics. En Suède et en Norvège, les voitures écologiques sont supportées par un parking gratuit et des déplacements hors taxes. Cependant, l’introduction de la voiture électrique ne dépend pas des bornes de recharge publiques ni de la vitesse de recharge, car la distance de conduite moyenne journalière est désormais pleinement suffisante: à la maison, la voiture peut être rechargée pendant la nuit et sur le lieu de travail à partir d’une prise. Une solution à la plage de fonctionnement limitée consiste à créer une batterie pour une batterie standard, permettant ainsi de remplacer la batterie dans une station-service pendant une longue période en quelques minutes.

Compresseur d’air moteur
Le moteur à air est un moteur à piston sans émissions qui utilise l’air comprimé comme source d’énergie. La première voiture à air comprimé a été inventée par un ingénieur français du nom de Guy Nègre. L’expansion de l’air comprimé peut être utilisée pour entraîner les pistons dans un moteur à piston modifié. L’efficacité de fonctionnement est obtenue grâce à l’utilisation de la chaleur ambiante à température normale pour réchauffer l’air dilaté autrement froid du réservoir de stockage. Cette expansion non adiabatique a le potentiel d’augmenter considérablement l’efficacité de la machine. Le seul échappement est l’air froid (-15 ° C), qui pourrait également être utilisé pour climatiser la voiture. La source d’air est un réservoir de fibres de carbone sous pression. L’air est fourni au moteur via un système d’injection plutôt conventionnel. La conception unique de la manivelle dans le moteur augmente le temps de réchauffement de la charge d’air provenant de sources ambiantes et un processus en deux étapes permet d’améliorer les taux de transfert de chaleur.

Batterie électrique
Les véhicules électriques à batterie (VEB), également appelés véhicules tout électriques (AEV), sont des véhicules électriques dont le stockage d’énergie principal est l’énergie chimique des batteries. Les BEV sont la forme la plus courante de ce que le California Air Resources Board (CARB) définit comme un véhicule à zéro émission (ZEV) car ils ne produisent aucune émission d’échappement au point de fonctionnement. L’énergie électrique transportée à bord d’un BEV pour alimenter les moteurs est obtenue à partir d’une variété de compositions chimiques de batterie disposées dans des batteries. Pour la portée supplémentaire, des remorques de groupe électrogène ou des remorques poussantes sont parfois utilisées, formant un type de véhicule hybride. Les batteries utilisées dans les véhicules électriques comprennent les batteries au plomb-acide, au mat de verre absorbé, au NiCd, à l’hydrure de nickel métal, au Li-ion, au Li-poly et au zinc-air « noyées ».

Les tentatives de construction de véhicules électriques viables, modernes et alimentés par batterie ont commencé dans les années 1950 avec l’introduction de la première voiture électrique moderne (à transistor) – la Henney Kilowatt, bien que le concept soit sorti sur le marché depuis 1890. Malgré les faibles ventes de les premiers véhicules à piles, le développement de divers véhicules à piles se sont poursuivis jusqu’au milieu des années 90, avec des modèles tels que le General Motors EV1 et le Toyota RAV4 EV.

Les voitures à piles utilisaient principalement des batteries au plomb et des batteries NiMH. La capacité de recharge des batteries plomb-acide est considérablement réduite si elles sont déchargées à plus de 75% de façon régulière, ce qui en fait une solution moins qu’idéale. Les piles NiMH sont un meilleur choix, mais sont considérablement plus chères que les batteries au plomb. Les véhicules à batterie lithium-ion, tels que le Venturi Fetish et le Tesla Roadster, ont récemment démontré d’excellentes performances et une excellente autonomie, mais sont néanmoins utilisés dans la plupart des modèles de série lancés depuis décembre 2010.

Solaire
Une voiture solaire est un véhicule électrique alimenté par l’énergie solaire obtenue à partir de panneaux solaires installés sur la voiture. Les panneaux solaires ne peuvent actuellement pas être utilisés pour alimenter directement une voiture avec une quantité de puissance appropriée, mais ils peuvent être utilisés pour étendre la gamme de véhicules électriques. Ils participent à des compétitions telles que le World Solar Challenge et le North American Solar Challenge. Ces événements sont souvent parrainés par des organismes gouvernementaux tels que le Département de l’énergie des États-Unis, soucieux de promouvoir le développement de technologies utilisant des énergies de substitution, telles que les cellules solaires et les véhicules électriques. Les universités relèvent souvent ces défis pour développer les compétences techniques et technologiques de leurs étudiants, ainsi que les constructeurs automobiles tels que GM et Honda.

Le North American Solar Challenge est une course de voitures solaires en Amérique du Nord. Initialement appelé Sunrayce, organisé et sponsorisé par General Motors en 1990, il a été renommé American Solar Challenge en 2001, sous le parrainage du département de l’Énergie des États-Unis et du Laboratoire national des énergies renouvelables. Les équipes d’universités américaines et canadiennes participent à des tests d’endurance et d’endurance sur de longues distances, parcourant des milliers de kilomètres sur des autoroutes régulières.

Nuna est le nom d’une série de véhicules à propulsion solaire habités qui ont remporté le World Solar Challenge en Australie trois fois de suite, en 2001 (Nuna 1 ou tout simplement Nuna), 2003 (Nuna 2) et 2005 (Nuna 3). Les Nunas sont construits par des étudiants de l’Université de technologie de Delft.

Le World solar challenge est une course de voitures alimentée à l’énergie solaire qui s’étend sur 3 021 km dans le centre de l’Australie, de Darwin à Adélaïde. La course attire des équipes du monde entier, dont la plupart sont organisées par des universités ou des entreprises, bien que certaines soient par des lycées.

Trev (véhicule biplace à énergie renouvelable) a été conçu par le personnel et les étudiants de l’Université de South Australia. Lors du World Solar Challenge 2005, Trev a été présenté pour la première fois au concept d’une voiture de banlieue efficace et de faible masse. Avec 3 roues et une masse d’environ 300 kg, le prototype avait une vitesse maximale de 120 km / h et une accélération de 0 à 100 km / h en 10 secondes environ. Le coût de fonctionnement de Trev devrait être inférieur à 1/10 du coût de fonctionnement d’une petite voiture à essence.

Carburant d’éther diméthylique
L’éther diméthylique (DME) est un carburant prometteur pour les moteurs diesel, les moteurs à essence (30% de DME / 70% de GPL) et les turbines à gaz en raison de son indice de cétane élevé, 55, par rapport à celui des moteurs diesel, 40–53. Seules des modifications modérées sont nécessaires pour convertir un moteur diesel en DME. La simplicité de ce composé à chaîne courte de carbone conduit lors de la combustion à de très faibles émissions de particules, NOx, CO. Pour ces raisons, tout en étant exempt de soufre, le DME est conforme aux réglementations les plus strictes en matière d’émission en Europe (EURO5), États-Unis ( US 2010) et au Japon (2009 Japon). Mobil utilise le DME dans son processus de transformation du méthanol en essence.

Le DME est en cours de développement en tant que biocarburant synthétique de deuxième génération (BioDME), qui peut être fabriqué à partir de biomasse lignocellulosique. À l’heure actuelle, l’UE envisage le BioDME dans son potentiel de mélange de biocarburants en 2030; le groupe Volvo est le coordinateur du projet BioDME du septième programme-cadre de la Communauté européenne, où l’usine pilote BioDME de Chemrec basée sur la gazéification de la liqueur noire est en voie d’achèvement à Piteå, en Suède.

Véhicules alimentés à l’ammoniac
L’ammoniac est produit en combinant l’hydrogène gazeux avec l’azote de l’air. La production d’ammoniac à grande échelle utilise du gaz naturel comme source d’hydrogène. L’ammoniac a été utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale pour alimenter les bus en Belgique, ainsi que dans les applications de moteur et d’énergie solaire avant 1900. L’ammoniac liquide a également été utilisé pour alimenter le moteur de fusée Reaction Motors XLR99, qui a propulsé l’avion de recherche hypersonique X-15. Bien que moins puissant que les autres carburants, il ne laissait pas de suie dans le moteur-fusée réutilisable et sa densité correspond approximativement à la densité du comburant, l’oxygène liquide, ce qui simplifie la conception de l’avion.

L’ammoniac a été proposé comme alternative pratique aux carburants fossiles pour les moteurs à combustion interne. La valeur calorifique de l’ammoniac est de 22,5 MJ / kg (9690 BTU / lb), soit environ la moitié de celle du diesel. Dans un moteur normal, dans lequel la vapeur d’eau n’est pas condensée, le pouvoir calorifique de l’ammoniac sera environ 21% inférieur à ce chiffre. Il peut être utilisé dans les moteurs existants avec seulement des modifications mineures aux carburateurs / injecteurs.

S’il est produit à partir de charbon, le CO2 peut être facilement piégé (les produits de la combustion sont de l’azote et de l’eau).

Des moteurs à ammoniac ou des moteurs à ammoniac, utilisant de l’ammoniac comme fluide de travail, ont été proposés et utilisés occasionnellement. Le principe est similaire à celui utilisé dans une locomotive sans feu, mais avec de l’ammoniac comme fluide de travail, à la place de la vapeur ou de l’air comprimé. Les moteurs à l’ammoniac ont été utilisés à titre expérimental au 19ème siècle par Goldsworthy Gurney au Royaume-Uni et dans des tramways à la Nouvelle-Orléans. En 1981, une entreprise canadienne a converti une Chevrolet Impala de 1981 pour une exploitation utilisant de l’ammoniac comme carburant.

Les développeurs au Canada utilisent avec succès l’ammoniac et le GreenNH3, car ils peuvent fonctionner avec des modifications mineures des moteurs à allumage par étincelle ou diesel, également le seul carburant vert pour alimenter les moteurs à réaction et, malgré sa toxicité, il n’est pas jugé plus dangereux que l’essence. ou GPL. Il peut être fabriqué à partir d’électricité renouvelable, et la moitié de la densité de l’essence ou du diesel peut être facilement transportée en quantité suffisante dans les véhicules. Lors d’une combustion complète, il ne dégage aucune émission autre que l’azote et la vapeur d’eau. La formule chimique de combustion est 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O, 75% d’eau est le résultat.

Biocarburants

Bioalcool et éthanol
Le premier véhicule utilitaire utilisant l’éthanol comme carburant était le Ford Model T, fabriqué de 1908 à 1927. Il était équipé d’un carburateur à jet réglable permettant l’utilisation de l’essence, de l’éthanol ou d’une combinaison des deux. D’autres constructeurs automobiles ont également fourni des moteurs pour l’utilisation de carburant à l’éthanol. Aux États-Unis, l’alcool était produit dans des alambics au maïs jusqu’à ce que la prohibition incrimine la production d’alcool en 1919. L’utilisation de l’alcool comme carburant pour les moteurs à combustion interne, seuls ou en combinaison avec d’autres carburants, est devenue caduque jusqu’au prix du pétrole chocs des années 1970. En outre, une attention supplémentaire a été attirée en raison de ses avantages environnementaux et économiques à long terme par rapport aux combustibles fossiles.

L’éthanol et le méthanol ont été utilisés comme carburant automobile. Bien que les deux puissent être obtenus à partir de pétrole ou de gaz naturel, l’éthanol a attiré plus d’attention parce qu’il est considéré comme une ressource renouvelable, facilement obtenue à partir de sucre ou d’amidon dans les cultures et autres produits agricoles tels que les céréales, la canne à sucre, les betteraves à sucre ou même le lactose. Étant donné que l’éthanol est présent dans la nature chaque fois que la levure trouve une solution de sucre telle que des fruits trop mûrs, la plupart des organismes ont développé une certaine tolérance à l’éthanol, alors que le méthanol est toxique. D’autres expériences impliquent du butanol, qui peut également être produit par fermentation de plantes. Le soutien à l’éthanol vient du fait qu’il s’agit d’un carburant à base de biomasse, qui s’attaque au changement climatique et aux émissions de gaz à effet de serre, bien que ces avantages fassent actuellement l’objet de nombreuses discussions, y compris le débat houleux de 2008 opposant nourriture et carburant.

La plupart des voitures modernes sont conçues pour fonctionner à l’essence. Elles sont capables de fonctionner avec un mélange contenant de 10% à 15% d’éthanol mélangé à de l’essence (E10-E15). Avec une petite quantité de reconception, les véhicules à essence peuvent fonctionner avec des concentrations en éthanol aussi élevées que 85% (E85), valeur maximale fixée aux États-Unis et en Europe en raison du temps froid pendant l’hiver, ou jusqu’à 100% (E100) au Brésil, avec un climat plus chaud. Le volume par volume d’éthanol étant inférieur de près de 34% à celui de l’essence, les cotes d’économie de carburant des mélanges d’éthanol sont nettement inférieures à celles de l’essence pure, mais cette teneur réduite en énergie ne se traduit pas directement par une réduction de 34% du kilométrage, car de nombreux autres variables qui affectent les performances d’un carburant particulier dans un moteur particulier, et aussi parce que l’éthanol a un indice d’octane supérieur, ce qui est avantageux pour les moteurs à taux de compression élevé.

Pour cette raison, pour que les mélanges d’éthanol pur ou à teneur élevée en éthanol soient attractifs pour les utilisateurs, son prix doit être inférieur à celui de l’essence pour compenser la réduction de la consommation de carburant. En règle générale, les médias locaux conseillent souvent aux consommateurs brésiliens de consommer plus d’alcool que d’essence uniquement lorsque les prix de l’éthanol sont inférieurs ou supérieurs à 30% par rapport à ceux de l’essence, le prix de l’éthanol fluctuant fortement en fonction des résultats et de la récolte canne à sucre et par région. Aux États-Unis, et sur la base des tests de l’EPA pour tous les modèles E85 2006, il a été constaté que l’économie de carburant moyenne des véhicules E85 était inférieure de 25,56% à celle de l’essence sans plomb. Le kilométrage évalué par l’EPA des véhicules polycarburants américains actuels pourrait être pris en compte lors de la comparaison des prix, bien que l’E85 ait un indice d’octane d’environ 104 et puisse être utilisé comme substitut de l’essence supérieure. Les prix de détail régionaux E85 varient considérablement à travers les États-Unis, avec des prix plus favorables dans la région du Midwest, où la plupart du maïs est cultivé et de l’éthanol. En août 2008, l’écart moyen entre le prix de l’E85 et celui de l’essence était de 16,9% aux États-Unis, contre 35% dans l’Indiana, 30% dans le Wisconsin et le Minnesota, 19% dans le Maryland, 12% à 15% en Californie et seulement 3% dans l’Utah. . En fonction des capacités du véhicule, le seuil de rentabilité de l’E85 doit généralement être inférieur de 25 à 30% à celui de l’essence.

Biodiesel
Le principal avantage des moteurs à combustion diesel est qu’ils ont une efficacité de consommation de carburant de 44%; contre seulement 25-30% dans les meilleurs moteurs à essence. De plus, le carburant diesel a une densité volumique d’énergie légèrement supérieure à celle de l’essence. Cela rend les moteurs diesel capables de réaliser une économie de carburant bien supérieure à celle des véhicules à essence.

Le biodiesel (ester méthylique d’acide gras) est disponible dans le commerce dans la plupart des États producteurs de graines oléagineuses aux États-Unis. En 2005, il était un peu plus cher que le diesel fossile, bien qu’il soit encore généralement produit en quantités relativement faibles (par rapport aux produits pétroliers et à l’éthanol). De nombreux agriculteurs qui produisent des graines oléagineuses utilisent systématiquement un mélange de biodiesel dans les tracteurs et les équipements afin de favoriser la production de biodiesel et de sensibiliser le public. Il est parfois plus facile de trouver du biodiesel dans les zones rurales que dans les villes. La densité énergétique du biodiesel étant inférieure à celle du carburant diesel fossile, les véhicules au biodiesel ne sont pas tout à fait en mesure de faire face à la consommation de carburant d’un véhicule diesel alimenté par une énergie fossile, si le système d’injection diesel n’est pas réinitialisé pour le nouveau carburant. Si le calendrier d’injection est modifié pour tenir compte de la valeur plus élevée en cétane du biodiesel, la différence d’économie est négligeable. Parce que le biodiesel contient plus d’oxygène que le diesel ou les huiles végétales, il produit les émissions les plus faibles des moteurs diesel et est inférieur pour la plupart des émissions aux moteurs à essence. Le biodiesel a un pouvoir lubrifiant supérieur à celui du diesel minéral et constitue un additif du gazole à pompe européen pour la lubrification et la réduction des émissions.

Certaines voitures à moteur diesel peuvent fonctionner avec des modifications mineures sur des huiles végétales 100% pures. Les huiles végétales ont tendance à s’épaissir (ou à se solidifier s’il s’agit d’huiles de cuisson usées), par temps froid, de sorte que les modifications du véhicule (système à deux réservoirs avec réservoir de démarrage / arrêt diesel) sont essentielles pour chauffer le carburant avant son utilisation dans la plupart des circonstances. . Le chauffage à la température du liquide de refroidissement réduit la viscosité du carburant, dans la plage indiquée par les fabricants de systèmes d’injection, pour les systèmes antérieurs aux systèmes à rampe commune ou à injection unitaire (VW PD). Les huiles végétales usées, en particulier si elles sont utilisées depuis longtemps, peuvent être hydrogénées et avoir une acidité accrue. Cela peut provoquer un épaississement du carburant, un gommage dans le moteur et des dégâts acides du système d’alimentation. Le biodiesel ne pose pas ce problème car il est traité chimiquement pour obtenir un pH neutre et une viscosité inférieure. Les moteurs diesel modernes à faibles émissions (le plus souvent conformes aux normes Euro -3 et -4), typiques de la production actuelle de l’industrie européenne, nécessiteraient une modification en profondeur du système d’injection, des pompes et des joints, etc. en raison des pressions de fonctionnement plus élevées, conçues de manière plus fine diesel minéral (chauffé) que jamais auparavant, pour atomisation, s’ils utilisaient de l’huile végétale pure comme carburant. Le carburant à base d’huile végétale ne convient pas à ces véhicules car ils sont actuellement produits. Cela réduit le marché car de plus en plus de nouveaux véhicules ne sont pas en mesure de l’utiliser. Cependant, la société allemande Elsbett produit avec succès depuis plusieurs décennies des systèmes de carburant à base d’huile végétale et collabore avec Volkswagen sur leurs moteurs TDI. Cela montre qu’il est techniquement possible d’utiliser de l’huile végétale comme carburant dans les moteurs diesel à haut rendement et à faibles émissions.

Greasestock est un événement organisé chaque année à Yorktown Heights, dans l’État de New York, et constitue l’une des plus grandes vitrines de véhicules utilisant l’huile usée comme biocarburant aux États-Unis.

Biogaz
Le biogaz comprimé peut être utilisé pour les moteurs à combustion interne après purification du gaz brut. L’élimination de H2O, H2S et des particules peut être considérée comme un standard produisant un gaz de même qualité que le gaz naturel comprimé. L’utilisation de biogaz est particulièrement intéressante dans les climats où la chaleur dégagée par une centrale alimentée au biogaz ne peut pas être utilisée en été.

charbon
Dans les années 1930, Tang Zhongming a inventé une invention utilisant des ressources de charbon de bois abondantes pour le marché automobile chinois. La voiture fonctionnant au charbon de bois a par la suite été utilisée de manière intensive en Chine, servant l’armée et le transporteur après l’éclatement de la Seconde Guerre mondiale.

Gaz naturel comprimé (GNC)
Gaz naturel comprimé à haute pression, principalement composé de méthane, utilisé pour alimenter des moteurs à combustion normaux au lieu de l’essence. La combustion du méthane produit la plus faible quantité de CO2 de tous les combustibles fossiles. Les voitures à essence peuvent être converties au GNC et devenir des véhicules au gaz naturel à bifuel tant que le réservoir d’essence est conservé. Le conducteur peut commuter entre GNC et essence pendant le fonctionnement. Les véhicules fonctionnant au gaz naturel sont très populaires dans les régions ou les pays où le gaz naturel est abondant. L’utilisation répandue a commencé dans la vallée du fleuve Pô en Italie, puis est devenue très populaire en Nouvelle-Zélande dans les années 80, bien que son utilisation ait diminué.

Les véhicules fonctionnant au GNC sont courants en Amérique du Sud, où ils sont principalement utilisés comme taxis dans les principales villes d’Argentine et du Brésil. Normalement, les véhicules à essence standard sont installés ultérieurement dans des magasins spécialisés, ce qui implique l’installation de la bouteille de gaz dans le coffre, le système d’injection GNC et les composants électroniques. La flotte brésilienne GNV est concentrée dans les villes de Rio de Janeiro et de São Paulo. Selon Pike Research, près de 90% des véhicules à gaz naturel en Amérique latine sont équipés d’un moteur bicarburant, ce qui permet à ces véhicules de fonctionner soit à l’essence, soit au GNC.

En 2006, la filiale brésilienne de FIAT a présenté le carburant Fiat Siena Tetra, une voiture à quatre carburants développée sous Magneti Marelli de Fiat Brazil. Cette voiture peut fonctionner à 100% d’éthanol (E100), E25 (mélange d’essence éthanol ordinaire du Brésil), à l’essence pure (pas disponible au Brésil) et au gaz naturel, et passe automatiquement du mélange essence-éthanol au GNC, en fonction de la puissance requis par les conditions de la route. Une autre option consiste à moderniser un véhicule à carburant flexible à l’éthanol afin d’y ajouter un réservoir de gaz naturel et le système d’injection correspondant. Certains taxis de São Paulo et de Rio de Janeiro, au Brésil, fonctionnent selon cette option, permettant à l’utilisateur de choisir parmi trois carburants (E25, E100 et GNV) en fonction des prix du marché en vigueur à la pompe. Les véhicules ayant cette adaptation sont connus au Brésil sous le nom de voitures « à trois carburants ».

Le gaz naturel comprimé enrichi en HCNG ou en hydrogène destiné aux automobiles est prémélangé à la station d’hydrogène.

L’acide formique
L’acide formique est utilisé en le convertissant d’abord en hydrogène et en utilisant celui d’une pile à combustible. L’acide formique est beaucoup plus facile à stocker que l’hydrogène.

Hydrogène
Une voiture à hydrogène est une automobile qui utilise l’hydrogène comme source principale d’énergie pour la locomotion. Ces voitures utilisent généralement l’hydrogène dans l’une des deux méthodes suivantes: combustion ou conversion de pile à combustible. En combustion, l’hydrogène est « brûlé » dans les moteurs selon la même méthode que les voitures à essence traditionnelles. Lors de la conversion des piles à combustible, l’hydrogène est transformé en électricité grâce aux piles à combustible qui alimentent ensuite les moteurs électriques. Quelle que soit la méthode employée, l’eau est le seul sous-produit de l’hydrogène usé. Toutefois, lors de la combustion avec de l’air, du NOx peut être produit.

Honda a présenté son véhicule à pile à combustible en 1999 appelé FCX et a depuis lors présenté la deuxième génération de FCX Clarity. La commercialisation limitée du FCX Clarity, basée sur le modèle conceptuel de 2007, a débuté en juin 2008 aux États-Unis et a été introduite au Japon en novembre 2008. Le FCX Clarity était disponible aux États-Unis uniquement dans la région de Los Angeles, où 16 des stations-service sont disponibles et, jusqu’en juillet 2009, seuls 10 chauffeurs avaient loué la Clarity pour 600 USD par mois. Lors de la Conférence mondiale sur l’hydrogène de 2012, Daimler AG, Honda, Hyundai et Toyota ont tous confirmé leur intention de produire des véhicules à pile à combustible à hydrogène pour la vente d’ici 2015, certains types devant entrer dans la salle d’exposition en 2013. De 2008 à 2014, Honda a loué un total de de 45 unités FCX aux États-Unis.

Il existe actuellement un petit nombre de prototypes de voitures à hydrogène et de nombreuses recherches sont en cours pour rendre la technologie plus viable. Le moteur à combustion interne commun, généralement alimenté à l’essence (essence) ou au diesel, peut être converti pour fonctionner à l’hydrogène gazeux. Cependant, l’utilisation la plus efficace de l’hydrogène implique l’utilisation de piles à combustible et de moteurs électriques au lieu d’un moteur traditionnel. L’hydrogène réagit avec l’oxygène à l’intérieur des piles à combustible, ce qui produit de l’électricité pour alimenter les moteurs. L’un des principaux domaines de recherche est le stockage de l’hydrogène, qui vise à élargir la gamme de véhicules à hydrogène tout en réduisant le poids, la consommation d’énergie et la complexité des systèmes de stockage. Les deux principales méthodes de stockage sont les hydrures métalliques et la compression. Certains pensent que les voitures à hydrogène ne seront jamais économiquement viables et que l’accent mis sur cette technologie est un détournement du développement et de la vulgarisation de voitures hybrides plus efficaces et d’autres technologies alternatives.

Une étude réalisée par le Carbon Trust pour le ministère de l’Énergie et du Changement climatique du Royaume-Uni suggère que les technologies de l’hydrogène ont le potentiel de fournir aux transports britanniques des émissions presque nulles tout en réduisant la dépendance au pétrole importé et en réduisant la production d’énergie renouvelable. Cependant, les technologies font face à des défis très difficiles, en termes de coût, de performance et de politique.

Voiture à azote liquide
L’azote liquide (LN2) est une méthode de stockage de l’énergie. L’énergie est utilisée pour liquéfier l’air, puis le LN2 est produit par évaporation et distribué. Le LN2 est exposé à la chaleur ambiante dans la voiture et l’azote résultant peut être utilisé pour alimenter un moteur à pistons ou à turbines. La quantité maximale d’énergie pouvant être extraite de LN2 est de 213 Watt-heure par kg (W • h / kg) ou 173 W • h par litre, dans laquelle un maximum de 70 W • h / kg peut être utilisé avec un système isotherme. processus d’expansion. Un tel véhicule avec un réservoir de 350 litres (93 gallons) peut atteindre des portées similaires à un véhicule à essence avec un réservoir de 50 litres (13 gallons). Les futurs moteurs théoriques, utilisant des cycles de nappage en cascade, peuvent atteindre environ 110 W • h / kg avec un processus de dilatation quasi-isotherme. Les avantages sont zéro émission nocive et des densités d’énergie supérieures à celles d’un véhicule à air comprimé, ainsi que la possibilité de faire le plein en quelques minutes.

Gaz Naturel Liquéfié (GNL)
Le gaz naturel liquéfié est un gaz naturel qui a été refroidi jusqu’à devenir un liquide cryogénique. Dans cet état liquide, le gaz naturel est plus de 2 fois plus dense que le GNC fortement comprimé. Les systèmes d’alimentation au GNL fonctionnent sur tout véhicule capable de brûler du gaz naturel. Contrairement au GNC, qui est stocké à haute pression (généralement 3 000 ou 3 600 psi) puis régulé à une pression plus basse que le moteur peut accepter, le GNL est stocké à basse pression (50 à 150 psi) et simplement vaporisé par un échangeur de chaleur avant d’entrer les doseurs de carburant au moteur. En raison de sa densité énergétique élevée par rapport au GNC, il convient parfaitement aux personnes intéressées par les longues distances de fonctionnement tout en fonctionnant au gaz naturel.

Aux États-Unis, la chaîne d’approvisionnement en GNL est le principal obstacle à la croissance rapide de cette source de carburant. La chaîne d’approvisionnement en GNL est très analogue à celle du diesel ou de l’essence. Premièrement, le gaz naturel par pipeline est liquéfié en grande quantité, ce qui revient au raffinage de l’essence ou du diesel. Ensuite, le GNL est transporté via une semi-remorque vers des stations-service où il est stocké dans des réservoirs en vrac jusqu’à ce qu’il soit distribué dans un véhicule. Le GNC, en revanche, nécessite une compression coûteuse à chaque station pour remplir les cascades de bouteilles haute pression.

Autogaz (GPL)
Le GPL ou gaz de pétrole liquéfié est un mélange de gaz liquéfié à basse pression composé principalement de propane et de butane qui brûle dans des moteurs à combustion conventionnels à essence avec moins de CO2 que l’essence. Les voitures à essence peuvent être adaptées au GPL, également appelé autogaz, et devenir des véhicules à bi-carburant tant que le réservoir d’essence reste en place. Vous pouvez passer du GPL à l’essence pendant le fonctionnement. Environ 10 millions de véhicules en circulation dans le monde.

En décembre 2010, il y avait 17,473 millions de véhicules alimentés au GPL dans le monde. Les principaux pays étaient la Turquie (2,394 millions), la Pologne (2,325 millions) et la Corée du Sud (2,3 millions). Aux États-Unis, 190 000 véhicules routiers utilisent du propane et 450 000 chariots élévateurs l’utilisent pour l’électricité. Considéré qu’il est interdit au Pakistan (décembre 2013) car il est considéré comme un risque pour la sécurité publique par OGRA.

Hyundai Motor Company a commencé les ventes de l’Elantra LPI Hybrid sur le marché intérieur sud-coréen en juillet 2009. L’Elantra LPI (Liquefied Petroleum Injected) est le premier véhicule électrique hybride au monde à être alimenté par un moteur à combustion interne conçu pour fonctionner au gaz de pétrole liquéfié. (GPL) comme carburant.

Vapeur
Une voiture à vapeur est une voiture qui a un moteur à vapeur. Le bois, le charbon, l’éthanol ou autres peuvent servir de combustible. Le combustible est brûlé dans une chaudière et la chaleur convertit l’eau en vapeur. Lorsque l’eau tourne à la vapeur, elle se dilate. L’expansion crée une pression. La pression pousse les pistons d’avant en arrière. Cela tourne l’arbre de transmission pour faire tourner les roues vers l’avant. Cela fonctionne comme un train à vapeur au charbon ou un bateau à vapeur. La voiture à vapeur était la prochaine étape logique du transport indépendant.

Les voitures à vapeur prennent beaucoup de temps à démarrer, mais certaines peuvent atteindre une vitesse supérieure à 161 km / h (100 mi / h) à terme. Le dernier modèle Doble Steam Cars pouvait être mis en état de fonctionnement en moins de 30 secondes, présenter une vitesse de pointe élevée et une accélération rapide, mais son achat était coûteux.

Un moteur à vapeur utilise la combustion externe, par opposition à la combustion interne. Les voitures à essence sont plus efficaces avec une efficacité d’environ 25 à 28%. En théorie, un moteur à vapeur à cycle combiné dans lequel le matériau en combustion est d’abord utilisé pour entraîner une turbine à gaz peut produire un rendement de 50% à 60%. Cependant, des exemples pratiques de voitures à moteur à vapeur fonctionnent avec une efficacité d’environ 5 à 8%.

La voiture à vapeur la plus connue et la plus vendue était la Stanley Steamer. Il utilisait une chaudière à tubes de fumée compacte sous le capot pour alimenter un simple moteur à deux pistons directement raccordé à l’essieu arrière. Avant qu’Henry Ford n’introduise le financement par paiements mensuels avec beaucoup de succès, les voitures étaient généralement achetées au comptant. C’est pourquoi le Stanley a été maintenu simple; garder le prix d’achat abordable.

La vapeur produite par la réfrigération peut également être utilisée par une turbine d’autres types de véhicules pour produire de l’électricité, pouvant être utilisée dans des moteurs électriques ou stockée dans une batterie.

La puissance de la vapeur peut être combinée avec un moteur à base d’huile standard pour créer un système hybride. De l’eau est injectée dans le cylindre après la combustion du carburant, lorsque le piston est encore surchauffé, souvent à une température de 1 500 degrés ou plus. L’eau se vaporise instantanément en vapeur, profitant de la chaleur qui serait autrement gaspillée.

Gaz de bois
Le gaz de bois peut être utilisé pour alimenter des voitures équipées de moteurs à combustion interne ordinaires si un gazéificateur de bois est fixé. Cela a été assez populaire pendant la Seconde Guerre mondiale dans plusieurs pays d’Europe et d’Asie parce que la guerre empêchait un accès facile et rentable au pétrole.

Herb Hartman, de Woodward, dans l’Iowa, conduit actuellement une Cadillac à bois. Il prétend avoir raccordé le gazéifieur à la Cadillac pour seulement 700 dollars. Hartman affirme: «Une trémie complète parcourra environ 50 km, en fonction de la manière dont vous la conduisez», et il a ajouté que fendre le bois demandait «beaucoup de travail. C’est le gros inconvénient. «