Générateur d'hydrogène

[Christophe]

Laisse tomber Jonule est "out"

Sur le même sujet mais coté théorique, les "avantages" d'une combustion atomique:

https://www.econologie.com/forums/combustion ... t8780.html

[Remundo]

Salut Maloche et Christophe,

Le bilan n'est pas si simple car il y a une boucle d'énergie dans le système, à savoir la puissance méca prélevée pour électrolyser, laquelle est susceptible d'améliorer la combustion, et donc l'énergie méca disponible;

C'est sûr que ça ne va pas diverger

Là où H2 peut aider, c'est que quand on dit qu'il y a X MJ/kg de carburant, avec des imperfections de combustion, il ne peut y avoir par exemple que 0.92 X MJ/kg.

si 100 Wmeca pour H2 fait gagner 4% sur 100 000 Wmeca...

Après c'est sûr, quand on atteint 100% de rendement en combustion, le H2 produit en embarqué ne sert plus à rien et devient même une perte car l'électrolyse a elle aussi ses pertes.

[Capt_Maloche]

Je parie sur 5 à 10%, pas plus

[Remundo]

J'étais en train de griffonner quelques équations sur le sujet...

L'avantage énergétique a lieu si :

Pcarb * etamot * (1-etacomb) > Pelec

où
Pcarb est la puissance thermique du carburant supposé brûler idéalement : par exemble 400 kW

etamot est le rendement thermodynamique du moteur par ex 25%

Pelec puissance méca prelevée pour l'électrolyseur

etacomb est le rendement de combustion (chaleur réellement obtenue / chaleur idéalement obtenue).

Là ou ça devient gratiné, c'est que etacomb dépend de Pelec et on ne sait pas comment... Tout au plus peut on proposer l'allure suivante

où j'ai pris 90% de rendement comb sans électrolyse et 98% avec injection massive de "H2" (on pourrait prendre aussi 100% pour être optimiste)...

Dis Maloche, tu situes à combien le rendement de combustion sans électrolyse ? J'ai mis 90%... pas d'idée précise et fluctuant avec le moteur, le régime, la charge, l'état du moteur...

Oh c'est l'heure de la soupe

[Remundo]

j'en pense que c'est possible, mais c'est long

t'as du temps ?

[Capt_Maloche]

Non pas trop

Allez quoi ! en brulant du fioul on à en entrée:
L'air comburant composé de 21% d'O2 + 78% de N2
le fioul :composition approchée 2 C16H34 (sans le souffre et autres additifs...)


en sortie
2C16H34 + 49O2 + 182N2 = 32CO2 + 34 H2O + 181N2 + 1NO2 +1CO + xC?

Si avec 1.25L de carburant j'obtiens environs 25/30g de Carbone (TCB test du chiffons Blanc), ça représente quoi en imbrûlés?

[Remundo]

Bonjour Maloche,

Ah moi qui croyais en avoir fini avec les équations...

Bé le fioul pèse dans les 860 kg/m3, si tu en as 1,25L, ça fait 860/1000*1.25 = 1.075 kg de fioul.

Sur la base de la formule C16H34, le carbone est à 12g/mol et l'hydrogène à 1g/mol.

"L'alcane fictif" C16H34 est à 16*12+34 = 226 g/mol

en % massique, C représente donc 16*12/226 = 85 % et H , 15%

Dans ton 1.25L de carburant, il y a donc 1.075 * 0.85 = 913.3 g de carbone.

Si tu obtient 30 g de carbone, cela veut dire que les imbrûlés en carbone pur représentent 30/913.3 = 3.2%

Mais attention car d'autres imbrûlés ne sont pas détectés, surtout les gazeux : CO et résidus organiques HC

Avec des mesures par sonde, on peut avoir accès au %CO et HC dans les gaz d'échappement...

Disons qu'on peut peut-être tabler sur 5% d'imbrûlés, et 10% en étant pessimiste.

cela dit, 5%, c'est pas si négligeable : sur un plein de 50L, c'est 2.5L qui permettent de franchir typiquement 50 km de plus pour une Diesel à 5L/100 km.

[Christophe]

Bonnes estimations +1.

Sauf que 10% c'est en étant optimiste (pour l'intéret de l'injection d'eau / electrolyse) non ?

Bon partons sur 5% alors ! Ca ferait combien de gain énergétique rapporté au carburant initial si disons 100% (cas idéal) de ces 5% de carbone étaient rebrulé d'après les réactions suivantes: H2O + C -> H2 + CO puis d'une part H2 + O2 -> H2O + 242,7 kJ/mol et de l'autre CO + 1/2 O2 -> CO2 + 283 kJ/mol ?

Remundo comme tu es chaud, jte laisse conclure

Ca serait bien d'arriver à quelque chose entre 10 et 20% !

Mais rien ne dis que ce sont ces réactions qui sont faites directement. Cf les réactions possible entre H2 + CO par exemple: http://fr.wikipedia.org/wiki/Monoxyde_d ... C3.A8ne_H2

ps: bémol quand même :

cela dit, 5%, c'est pas si négligeable : sur un plein de 50L, c'est 2.5L qui permettent de franchir typiquement 50 km de plus pour une Diesel à 5L/100 km.

Ah non on parle de 5% d'imbrulés massiques de carbone, pas de carburant. Ca serait vrai si le carburant était du carbone pur. Or l'H2 fournit plus d'énergie que le carbone sur un L de carburant...on peut retrouver la valeur facilement.

Tiens vous saviez qu'il y avait une réaction nucléaire à base de carbone? http://fr.wikipedia.org/wiki/Combustion_du_carbone

[Christophe]

Bon pas pu m'empecher d'essayer de retrouver l'apport de l'H2 en % et me suis avancé trop vite...

Je reprends tes chiffres en prenant le GO "théorique" : C16H34 = 226 g/mol

Or on a :
- H2 + 1/2 O2 -> H2O + 242,7 kJ/mol
- C + O2 -> CO2 + 393 kJ/mol

On a 34/2 moles d'H2 et 16 moles de C pour 226 g de carburant.
Soit un apport énergétique de :

242.7 * 34/2 = 4126 kJ pour l'H2 et 393 * 16 = 6288 kJ pour le carbone. Total = 10414 kJ/mol (on retrouve 39 570 kJ/L)

% énergétique issu de l'H2 = 4126/10414 = 39.6%
% énergétique issu du C = 60.4%

Or le diesel est déjà un carburant "lourd" puisque :

% massique du H2 = 15%
% massique du C = 85%

Dans les carburants plus léger le % énergétique de l'H2 monte plus haut.

Le plus haut étant le méthane : 242.7 * 2 = 485 kJ contre 393 * 1 = 393 kJ pour le carbone. Total = 878 kJ.

Soit un apport en % énergétique de l'H2 de 55% (pour un % massique de 25%)

Donc l'H2 fournit plus d'énergie que le carbone seulement pour les carburant alcanes les plus légers!

[Remundo]

salut Christophe,

pour l'eau, c'est H2 + 1/2 O2
mais comme l'air ne coûte rien, ça ne change rien dans le raisonnement suivant.

Je connaissais plutôt la valeur 286 kJ/mol, à 298K, eau liquide. Tu dois donc probablement la supposer à l'état gazeux (et justement).

On était en train de se demander si l'injection "artificielle" d'hydrogène dans le moteur diminuait les imbrûlés.

Et quel est grossièrement le gain possible puisqu'il semblerait qu'actuellement, la fraction massique imbrûlée du carburant est 5% environ.

Selon les mouchoirs de Captain' Maloche qui a un gros rhume