Pourquoi l’ammoniac n’a-t-il pas réussi à remplacer l’essence et le diesel ?

L’ammoniac, bien connu comme agent de nettoyage, a été envisagé à plusieurs reprises comme carburant pour les véhicules. En dépit de ses avantages, il n’a jamais réussi à devenir une option principale pour remplacer l’essence et le diesel. Cet article explore l’histoire, les avantages, les défis, et les perspectives de l’ammoniac comme carburant alternatif.

Une histoire méconnue

Utilisation pendant la Seconde Guerre mondiale

Pendant la Seconde Guerre mondiale, l’ammoniac a été utilisé dans certains autobus en Belgique. Les pénuries de carburant conventionnel ont poussé les ingénieurs à chercher des alternatives, et l’ammoniac a émergé comme une solution viable dans ce contexte spécifique. Sa capacité à être stocké et utilisé avec des infrastructures relativement simples a facilité son adoption temporaire.

Expérimentations des années 1980

En 1981, un modèle modifié de Chevrolet a parcouru la distance entre Détroit et San Francisco avec un mélange d’essence et d’ammoniac. Cet exploit démontrait que l’ammoniac pouvait être utilisé comme carburant, mais les défis techniques et les performances médiocres ont limité son adoption.

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Pourquoi l’ammoniac n’a-t-il pas prospéré en tant que carburant ?

Avantages de l’ammoniac

1. Propreté des émissions : La combustion de l’ammoniac produit principalement de l’azote et de l’eau, sans émission de CO2.
2. Stockage simplifié : L’ammoniac peut être stocké à des pressions beaucoup plus basses (environ 10 bars) que l’hydrogène, ce qui réduit les risques associés.

Inconvénients de l’ammoniac

1. Faible pouvoir calorifique : L’ammoniac a environ un tiers du pouvoir calorifique des combustibles conventionnels, nécessitant plus de carburant pour la même quantité d’énergie.
2. Difficulté de combustion : L’ammoniac a un indice d’octane élevé et une flamme lente, ce qui complique son utilisation dans les moteurs à cycle d’Otto.
3. Efficacité énergétique : Les moteurs utilisant de l’ammoniac sont généralement moins efficaces et produisent moins de puissance.

Innovations récentes

Mahle Powertrain et les moteurs diesel à ammoniac

L’année dernière, les experts en moteurs de Mahle Powertrain ont développé une méthode pour brûler directement l’ammoniac avec de bons résultats dans les moteurs diesel de grande cylindrée. Leur étude a exploré deux approches :

1. Injecteurs de gaz ammoniac : Ajout d’un deuxième ensemble d’injecteurs pour brûler l’ammoniac, en utilisant le diesel principalement pour le démarrage du moteur.
2. Mahle Jet Ignition : Un modèle monocylindre utilisant un système d’injection breveté qui a montré des résultats optimaux en termes d’efficacité et de performance.

Comparaison avec l’hydrogène et l’électricité

Hydrogène

L’hydrogène est souvent présenté comme le carburant de l’avenir en raison de ses émissions nulles de CO2. Cependant, le stockage et la distribution de l’hydrogène nécessitent des infrastructures coûteuses et complexes. Malgré cela, l’hydrogène bénéficie d’un soutien important de la part des gouvernements et des entreprises.

Électricité

Les véhicules électriques (VE) sont de plus en plus populaires grâce à l’amélioration des technologies de batteries et à l’expansion des infrastructures de recharge. Les VE offrent une alternative propre et efficace aux moteurs à combustion interne, mais leur adoption est limitée par les coûts et les temps de recharge.

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Potentiel pour les véhicules lourds

L’ammoniac pourrait trouver une niche dans les véhicules lourds tels que les camions et les autobus, où les avantages de stockage et de sécurité sont plus prononcés. Les recherches de Mahle Powertrain montrent qu’il est possible de développer des moteurs diesel efficaces utilisant de l’ammoniac.

Pour que l’ammoniac devienne une option viable, des infrastructures spécifiques doivent être développées pour son stockage, sa distribution et son utilisation. Cela inclut des stations de ravitaillement et des modifications des moteurs existants pour accepter ce carburant.

Le soutien des gouvernements est crucial pour promouvoir l’adoption de l’ammoniac comme carburant alternatif. Des incitations fiscales, des subventions pour la recherche et le développement, et des réglementations favorables peuvent encourager les investissements et l’innovation dans ce domaine.

Bien que l’ammoniac présente des avantages significatifs en tant que carburant propre et sûr, il n’a pas réussi à s’imposer face à l’hydrogène et à l’électricité en raison de ses défis techniques et de ses performances limitées. Cependant, les récentes innovations montrent que l’ammoniac pourrait encore jouer un rôle dans la décarbonisation des transports, en particulier pour les véhicules lourds. Avec le soutien approprié et le développement des infrastructures nécessaires, l’ammoniac pourrait devenir une option viable pour un avenir plus vert et plus durable.