🐘 👩🏾‍🤝‍👨🏻 🗜️ Histoire de l'hydrogène sale 🔬 🧘 🍔

De nos jours, la transition vers l'énergie hydrogène est activement discutée, et donc la possibilité d'utiliser un mélange d'hydrogène avec d'autres gaz combustibles ressemble désormais à la dernière technologie. Cependant, cette idée n'est pas nouvelle et a des analogues dans le passé.

Le premier ICE est l'hydrogène!

C'est un fait bien connu que la première voiture a été inventée par Karl Benz et ... ce n'est pas tout à fait vrai.

La raison en est qu'il a inventé la première voiture de masse! Et en fait, la première voiture a été créée par François Isaac de Rivaz, et Etienne Lenoir a fabriqué un appareil pratiquement adapté pour un mouvement stable.

Si plus en détail, alors l'histoire est la suivante.

La conception du premier moteur était simple - un cylindre fonctionnant sur un mélange d'hydrogène et d'oxygène (50/50) provenant d'une balle.

En 1808, De Rivaz installe cette ICE sur un chariot simplifié, dont il effectue le premier essai. Plus tard, un modèle travaillant sur le gaz de houille (gaz lumineux) a été développé.

En 1813, l'inventeur a construit une deuxième voiture de six mètres de long,
équipé de roues d'un diamètre de deux mètres. Il l'appelle «Grand char mécanique» et mène des essais à Vevey (Vaud). La longueur du cylindre est de 1,5 mètre et le piston se déplace de 97 centimètres à chaque combustion.

À chaque coup de piston, la voiture a parcouru une distance de quatre à six mètres. Les essais sont effectués sur une piste inclinée le long de laquelle le Grand char mécanique a parcouru une distance de 26 mètres, avec 4 personnes à bord et une charge de 700 kg. La voiture s'est déplacée à une vitesse de 3 km / h.

Un fait intéressant est que le mélange ne s'est pas allumé automatiquement, mais manuellement!

Ceux. chaque coup de piston, le calage de l'allumage et le moment de l'explosion étaient contrôlés par le «conducteur» en regardant le mouvement du piston de la machine.

Il n'est pas surprenant que l'Académie des sciences de l'époque ait affirmé que le moteur à combustion interne ne serait jamais en concurrence avec la machine à vapeur, mais moins d'un demi-siècle s'était écoulé et une machine plus performante en termes de mouvement est apparue.

Après des tests sur l'hydrogène, Rivaz a fait passer le moteur à l'alimentation en gaz de houille (éclairage), mais le pourcentage de teneur en hydrogène n'a pas changé (le même 50%)!

En 1860, Etienne Lenoir, de France, a inventé l'Hippomobile 1-cylindre deux temps. Lenoir Hippomobile a été nommée ainsi parce qu'elle recevait du carburant par électrolyse de l'eau et utilisait de l'hydrogène pour alimenter un petit moteur horizontal.

Le moteur Hippomobile a fonctionné sur des cycles naturels avec l'absorption du mélange de carburant et la course descendante brûlant le combustible usé. Plus tard, Lenoir a adapté le moteur pour brûler du gaz «charbon».

En 1863, Hippomobile a fait un essai routier de Paris à Joinville-le-Pont: la vitesse maximale d'environ 9 km en ~ 3 heures.

L'allumage du mélange dans la voiture de Lenoir était déjà automatique - au détriment des bobines Rumkorff.

En plus du conducteur, la voiture pouvait également transporter des passagers. On peut dire à partir de ce moment que c'était déjà une demande de succès, et malgré le fait que sa voiture n'a pas été développée par la suite - son concurrent Otto a pu fournir la base des ICE automobiles précisément grâce à la copie partielle du moteur Lenoir.

À l'avenir, les moteurs Otto pourraient également fonctionner à l'hydrogène, mais, comme auparavant, d'autres moteurs ont survécu à l'adaptation au gaz de charbon (léger). La source de ce gaz, le charbon, était beaucoup plus accessible et plus facile à utiliser que le processus d'extraction et d'utilisation de l'hydrogène.

Si nous faisons quelques analogies avec les moteurs à hydrogène modernes, le meilleur des ICE à hydrogène existants utilise désormais le principe de la séparation en couches de la charge d'injection d'hydrogène. Simplifié, il peut être décrit comme suit: «L'idée est que le gaz et l'air doivent être disposés en couches dans le cylindre de sorte qu'au point d'éclair dans le piston le mélange contienne le moins de gaz léger possible» (cette proposition est tirée de la description du moteur Otto-Langren, qui a contourné moteur d'exposition Lenoir).

À quoi ressemblent les 19e et 21e?

( 36 54 % ) 20- 19 , 2020 20% 100% ( - 50%).

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Voitures en forme de ballon.

Le début du 20ème siècle peut être considéré comme le temps de la naissance des dirigeables, mais les "sacs à gaz" ont été massivement utilisés non seulement dans le ciel!

Les bouteilles de gaz pouvaient être vues dans les bus pendant les années de la première et de la seconde guerre mondiale.

Les mêmes sacs étaient dans ces années-là sur des camions.

Et le transport privé de passagers ne fait pas exception. La principale différence était seulement que pour les sacs, ils ont essayé de faire un cadre solide pour une meilleure aérodynamique.

Même les motos et les bateaux légers avaient des cylindres en forme de cigare!

Ce n'est pas une tentative d'imiter des ballons, mais juste une répétition de la technologie Rivaza à un nouveau niveau technologique.

Tout ce transport n'utilisait pas d'hydrogène, mais tout de même du charbon-gaz!

Les caractéristiques de ces machines étaient modestes en raison de la petite quantité de carburant qui pouvait être stockée dans les bulles, et l'efficacité énergétique du système était faible: trois mètres cubes de gaz produisaient autant d'énergie qu'un litre d'essence. En conséquence, il a permis de parcourir pas plus de 80 km dans une "station-service" avec du gaz provenant d'une bouteille.

Néanmoins, la simplicité et la fiabilité de la conception ont permis l'utilisation de ce système de carburant exotique en grande quantité sur les bus et les camions.

Comme vous pouvez le constater, le processus de ravitaillement en carburant a été encore plus simple qu'il ne l'est actuellement, mais la fréquence de cette opération ne correspond à aucune époque.

Le gaz non comprimé a été utilisé non seulement aux États-Unis et en Europe. En Chine, de tels bus à gaz ont fonctionné jusqu'aux années 90! Le gaz à cette époque n'était plus un mélange contenant de l'hydrogène, mais du méthane (qui, cependant, ne nuirait pas à l'utilisation du mélange H2 ou du même gaz de charbon si nécessaire).

En plus des tâches civiles, les sacs ont également été utilisés pour du matériel militaire.

Ainsi, un exemple spécial de l'utilisation de gaz non comprimé est celui des voitures à hydrogène du temps du siège de Leningrad.

Habituellement, après avoir regardé une telle vidéo, il y a un léger précipité d'un beau conte de fées (et le conte de fées est un mensonge, mais il y a un indice!).

Par conséquent, vous pouvez clarifier certains points ...

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De nos jours, il est proposé de faire revivre des sacs de gaz non comprimé

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— Toyota Prius, 10-20 , , .»

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Mais jusqu'à présent, ils n'ont appris à copier les anciennes technologies qu'à des fins de divertissement.

En plus des automobiles, le gaz non comprimé est également utilisé à des fins domestiques à notre époque. Désormais, seul le méthane est utilisé de cette manière.

( 4 4 ). (B)pack (B)energy.

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HCNG? HLPG?

L'hydrogène comme carburant de l'avenir au 21e siècle pourrait redevenir pertinent, et contrairement aux deux périodes précédentes où il est difficile de trouver le rôle de l'hydrogène, cette fois tout est sans ambiguïté.

Que se passera-t-il si vous obtenez un mélange de gaz combustibles avec de l'hydrogène non pas à cause de produits chimiques. Des réactions, mais en mélangeant H2 avec des gaz?

Cette idée a commencé ses travaux de recherche en 1983 (Nagalim et al., 1983) où des expériences avec des moteurs utilisant des mélanges d'hydrogène et de gaz naturel de 100/0, 80/20, 50/50 à 0 / 100.

En 1989, HCI (Hydrogen components Inc.) a commencé à tester des mélanges de gaz à la Colorado State University, après quoi ils ont breveté un mélange d'hydrogène et de méthane appelé Hythane = Hydrogen + Methane ( H2 de 15% à 20% d'hydrogène du volume total de gaz ).

Les émissions de Hythane répondent aux normes environnementales les plus élevées.

Hythane a été testé sur les bus au fil des ans aux États-Unis, mais ce n'est pas la seule option testée pour ajouter de l'hydrogène au gaz aux États-Unis.

Entre 2003 et 2004, le service du gouvernement de l’Arizona, avec l’aide d’une filiale de Pinnacle West Capital Corporation, en collaboration avec l’Organisation de contrôle des véhicules du Département américain de l’énergie, a testé quatre véhicules gazeux enrichis en hydrogène.

La flotte d'essai comprenait deux Ford F-150 et un Dodge Ram Wagon Van. Dans ce rapport, les deux F-150 se distinguent par les noms F-150 avec un faible pourcentage et F-150 avec un pourcentage élevé. Le mélange à faible pourcentage de F-150 était à l'origine équipé d'un moteur GNC d'usine. Il a été modifié par NRG Technologies, Inc. à Reno, Nevada, pour brûler du carburant mixte. APS a exploité cette voiture avec un mélange d'hydrogène à 30% (en volume). Le mélange F-150 avec un pourcentage élevé était à l'origine équipé d'un moteur à essence d'usine. NRG Technologies l'a modifié pour brûler jusqu'à 50% d'un mélange d'hydrogène et 50% de GNL (en volume). APS a testé la voiture pour 30% d'hydrogène pendant plusieurs mois. Ensuite, le support a été transféré à 50% d'hydrogène (en volume).Dodge Ram Wagon Van est un véhicule d'usine spécialisé pour le transport de GNL. APS a exploité cette voiture principalement au GNC. Cependant, certaines opérations et tests ont été effectués en utilisant un mélange à 15% d'hydrogène et de GNC. La quatrième voiture (Mercedes Sprinter Van), qui fonctionnait à 100% d'hydrogène, a également été testée. Les quatre véhicules étaient alimentés par la configuration expérimentale de carburant alternatif APS, qui a été développée pour fournir des carburants gazeux, y compris du GNC, un mélange de GNC et d'hydrogène, et de l'hydrogène pur d'une pureté pouvant atteindre 99,9999%.Les quatre véhicules étaient alimentés par la configuration expérimentale de carburant alternatif APS, qui a été développée pour fournir des carburants gazeux, notamment du GNC, un mélange de GNC et d'hydrogène, et de l'hydrogène pur d'une pureté pouvant atteindre 99,9999%.Les quatre véhicules étaient alimentés par la configuration expérimentale de carburant alternatif APS, qui a été développée pour fournir des carburants gazeux, y compris du GNC, un mélange de GNC et d'hydrogène, et de l'hydrogène pur d'une pureté pouvant atteindre 99,9999%.

La voiture d'essai HCNG avec un pourcentage élevé du mélange est le Ford F-150 de l'année modèle, équipé à l'origine d'un moteur à essence construit en usine. Il a été modifié pour fonctionner sur un mélange de GNL et d'hydrogène NRG Technologies, Inc. Le véhicule est arrivé pour des tests à l'Arizona State Service (APS) le 6 janvier 2002. Par la suite, ils ont fait fonctionner la voiture avec un mélange d'hydrogène à 30% (en volume) pendant 5 mois. Le 1er juin 2002, NRG Technologies a remis le moteur en marche avec un mélange d'hydrogène à 50% (en volume). APS a testé la voiture avec un mélange à 50% pour équilibrer la période d'essai.

Il n'y a qu'une seule conclusion basée sur les résultats du test - aucun problème de sécurité n'est survenu lors du ravitaillement en carburant ou du fonctionnement du F-150 utilisant 30 ou 50% de carburant avec un mélange d'hydrogène.

En Inde, Indian Oil Corporation Ltd (IOCL) a testé le gaz naturel comprimé enrichi en hydrogène (HCNG).

Le pourcentage de teneur en hydrogène testé est de 18%. Il est prévu d'utiliser le reformeur de gaz compact développé par IOCL pour créer un mélange de HCNG, qui utiliserait davantage le gaz pour le ravitaillement des autobus. L'utilisation de ce gaz dans les transports publics résoudra le problème de la pollution de l'air, car ce mélange réduit les émissions de CO jusqu'à 70% et permet des économies de carburant jusqu'à 5%.

Le concurrent HCNG est un mélange de propane et d'hydrogène.

Des recherches dans ce domaine sont menées au Japon.

En Russie et en République du Bélarus, des études sur l'effet des additifs hydrogène ont été menées sous certaines conditions sur les supports de moteurs.

Les résultats et les conclusions sont similaires.

L'effet positif de H2 est meilleur sans conversion du moteur même avec 2 à 4% de gaz additif dans le volume total. Cette petite quantité réduit le temps de combustion total du carburant et augmente la pression maximale dans la chambre de combustion de 17 à 23%.

Le principal problème environnemental lors de l'ajout de H2 au propane dans le mélange est l'origine du gaz. Le propane est un dérivé du pétrole.

Le problème commun de l'ajout d'hydrogène au méthane ou au propane est à l'origine de l'hydrogène lui-même, car contrairement au gaz léger, il doit être obtenu séparément du second gaz.

Et ici, vous pouvez à nouveau vous tourner vers l'histoire ...

Au XXe siècle, R. Erren a proposé de produire de l'hydrogène grâce à une électricité nocturne bon marché ... au XXIe siècle, ils proposent de faire de même, à l'exception du fait que cette énergie proviendra de sources d'énergie verte, et théoriquement, elle peut être disponible pendant la surproduction, même pendant la journée.

PS . «Comme vous pouvez le voir, l'hydrogène« sale »a toutes les chances d'un avenir propre ... sur terre. Mais dans l'air ... ce sera le prochain article.

Histoire de l'hydrogène sale

Le premier ICE est l'hydrogène!

Voitures en forme de ballon.

HCNG? HLPG?

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