Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

Une réflexion simple montre que ce qui grève la facture énergétique de tous les transports rapides et à longue distance, ce sont les frottements de l'air.

En effet, en dessous de 100km/h, c'est la masse, avec les démarrages/accélération, qui fait la consommation : les petits véhicules légers résolvent bien le problème, en prenant moins de place.

Au-dessus de 100km/h, vitesse nécessaire seulement pour des déplacement longs, ce sont les frottements de l'air qui prédominent, que ce soit sur route, sur rail ou dans l'air.

Or la réponse est simple et ancienne : faisons un tube, maintenu sous vide d'air, et le problème est réglé.

Un projet de grande taille existe en suisse depuis longtemps :
http://www.swissmetro.ch/fr

Mais parti sur l'idée d'un tunnel souterrain, il demanderait de grands investissements.

Or pourquoi ne pas le faire dans un simple tube ? J'avais soulevé l'idée dans un autre fil, rencontrant bien sûr tout de suite les critiques viscérales plutôt que l'argumentation réfléchie.

Or les premiers calculs montrent que le gain en énergie est flagrant : prenons un tube de 1m de diamètre sur 100km de long.

Le descendre à 10mbar de pression résiduelle, c'est à dire diminuer la pression et les frottements d'un facteur 100, cela couterait environ 110kWh.

Cette énergie correspond au gain sur les frottements de moins de 3 véhicules circulant à la vitesse d'une autoroute :
- on gagne à la fois sur les frottements de l'air,
- sur les frottements de roulement (roue métallique sur rail supérieur ou inférieur en étant pessimiste, voire maglev),
- et sur la disparition des arrêts non utiles, par l'utilisation de petits véhicules aiguillés automatiquement sur leur destination.

Sans compter le gain sur la construction.

Je ne suis pas le seul à défendre cette idée simple, qui s'avère ancienne et partagée :

http://www.et3.com/index.asp

Étonnant que cette idée de bon sens ne fasse pas plus de bruit (normal, c'est l'isolation du vide ) dans les médias : plus besoin de lourdes autoroutes ou voies tgv. Des tubes sur poteaux couteraient moins chers que n'importe quelle route rurale, mais permettraient de circuler à 600km/h pour moins d'énergie qu'une voiture à 100km/h...

On peut mettre des panneaux solaires sur les tubes pour alimenter le transport et tout le réseau électrique.

Salut Bernard,

tu m'en avais parlé une fois de cette idée...

comment gérer l'entrée et la sortie des véhicules vide/atmosphère ?

quid d'un accident ou incident dépressurisant les véhicules dans le tube sous vide ?

Résistance mécanique du tube (1 m² sous vide dans l'atmo= une force équivalente à 10 000kg)

Sur le plan énergétique, c'est intéressant, mais le cahier des charges n'est pas qu'énergétique.

Cela dit, il y a peut-être des solutions techniques à développer, par exemple pour des marchandises... en attendant que ça soit vraiment - très - au point pour les hommes.

Reste la question des coûts...

C'est un bon sujet de réflexion

Si déjà on s'attachait à diminuer le nombre de transports !

- bourses " anti-retours à vide" ( via site internet, bien sûr)
- réflexions et formation logistiques
- diminution des flux tendus, retour au stockage

Oui c'est un bon sujet de reflexions point de vue physique et mécanique.

L'entreprise, surtout pour des véhicules de transports d'humain, me semble farfelue...déjà pour les raisons de sécurité et coûts données par Remundo. Pas sur que l'énergie qu'on a dépensé à la construction et qu'on dépense à faire le vide soit rentabilisable...

Ensuite, avec les progrès fait en aérodynamisme et/ou en dessous d'une certaine vitesse, les frottements de l'air ne réprésentent pas la partie la plus énergievore d'un véhicule en déplacement (faire le vide ne changera rien au frottement des roues). Surtout que la vitesse moyenne est faible sur les transports urbains...

Maintenant pour les marchandises, il existe déjà des réseaux pneumatiques d'environ 20 cm de diamètre (transport de fonds notamment)...fonctionnent-il en pression (poussée) ou sous vide (aspiration) ? On en voit pour le transport d'argent dans quelques grands centre commerciaux et pour éviter les braquages des stations services qui ont un fort débit par exemple...

Je pense qu'il est plus intéressant de travailler sur la réduction des frottements avec l'air, comme ce qu'on fait avec les "peau de requin" sur certains avion (on crée une couche limite volontaire). Par exemple, il est peut être possible d'ioniser l'air proche du véhicule pour qu'il frotte moins sur une carrosserie "chargée" électroniquement? Mais est ce que cela sera rentable énergétiquement? Faut commencer par là...

A suivre...

ps: en lisant le titre du sujet, je pensais qu'on parlait de conditionnement sous vide pour le transport

Remundo a écrit :comment gérer l'entrée et la sortie des véhicules vide/atmosphère ?

Cela s'appelle un sas, c'est plutôt bien maîtrisé pour moins de 1 bar de différentiel de pression seulement :-)

Remundo a écrit :quid d'un accident ou incident dépressurisant les véhicules dans le tube sous vide ?

On sait faire des cabines d'avion sans problème, alors une petite capsule... Il suffit d'une réserve d'air/02 de secours et éventuellement un dispositif d'isolation autour du véhicule, genre ballon gonflable à l'avant et à l'arrière. Et si c'est vraiment nécessaire, percer un trou dans un tube plastique ne pose pas non plus de vrai problème technique :-)

Remundo a écrit :Résistance mécanique du tube (1 m² sous vide dans l'atmo= une force équivalente à 10 000kg)

Les tubes PEHD standards sont fait pour tenir plus de 10bars : tenir 1 bar, qui est plus est en compression du tube, arqué par définition, ce n'est pas vraiment un problème.

Remundo a écrit :Sur le plan énergétique, c'est intéressant, mais le cahier des charges n'est pas qu'énergétique.
Cela dit, il y a peut-être des solutions techniques à développer, par exemple pour des marchandises... en attendant que ça soit vraiment - très - au point pour les hommes.
Reste la question des coûts...
C'est un bon sujet de réflexion

Par rapport au coût d'une route goudronnée quelconque, il n'y a même pas photo... Alors par rapport à une voie TGV ou un autoroute !

elephant a écrit :Si déjà on s'attachait à diminuer le nombre de transports !

- bourses " anti-retours à vide" ( via site internet, bien sûr)
- réflexions et formation logistiques
- diminution des flux tendus, retour au stockage

Le gros avantage d'un transport en tube, c'est que la sécurité est intrinsèque (pas de risque météorologique, pas de risque de traversée d'animaux ou d'arbres, pas de risque humain, cf ligne 14 par exemple) et que la gestion des véhicules peut être automatisée.

En outre, on peut arriver à une masse par passager qui bat à plate couture n'importe quelle autre solution actuelle.

Y a des éléments de réponse sur les bilans énergétiques ici: http://www.swissmetro.ch/fr/projet/d%C3 ... ilit%C3%A9


Pas folichon donc.....et de coûts ici: http://www.swissmetro.ch/fr/projet/d%C3 ... co%C3%BBts

Les coûts et la rentabilité de Swissmetro ont été examinés dans le cadre de l’étude principale. L’ensemble des investissements pour un trajet est-ouest de Genève à St Gall et le trajet Bâle – Zurich a été évalué à env. 25 milliards de francs Suisses.

Soit environ 25/1.7 = 15 Milliards € à comparer au tunel sous la manche (déjà trop cher):

Eurotunnel : dans ses grandes lignes, ce projet reprenait celui de 1972 - 1975, d’un double tunnel ferroviaire avec un troisième tunnel de service. Ce projet a un coût estimé à 30 milliards de francs (soit environ 4,6 milliards d’euros).

Christophe a écrit :Pas sur que l'énergie qu'on a dépensé à la construction et qu'on dépense à faire le vide soit rentabilisable...

Alirs il faudrait déjà se poser la question pour une route actuelle et une ligne TGV : as-tu des chiffres ?

Sinon, il est clair que la pose de 4 tubes PEHD sur poteaux coute nettement moins cher que le génie civil de milliers/millions de tonnes de matériaux divers.

Christophe a écrit :Ensuite, avec les progrès fait en aérodynamisme et/ou en dessous d'une certaine vitesse, les frottements de l'air ne réprésentent pas la partie la plus énergievore d'un véhicule en déplacement (faire le vide ne changera rien au frottement des roues). Surtout que la vitesse moyenne est faible sur les transports urbains...

Il s'agit clairement d'une solution longue distance : pas urbaine, relis l'intro :-)

Les progrès de l'aérodynamique ne changent pas la loi de base des frottements, qui est en cube de la vitesse...

Une des solutions, c'est le concorde qui monte haut : raté :-(

Christophe a écrit :Maintenant pour les marchandises, il existe déjà des réseaux pneumatiques d'environ 20 cm de diamètre (transport de fonds notamment)...fonctionnent-il en pression (poussée) ou sous vide (aspiration) ? On en voit pour le transport d'argent dans quelques grands centre commerciaux et pour éviter les braquages des stations services qui ont un fort débit par exemple...

Dans ces tubes, il semble que ce soit l'air qui assure la propulsion : rien à voir, c'est juste l'opposé du principe du vide :-)

Christophe a écrit :Je pense qu'il est plus intéressant de travailler sur la réduction des frottements avec l'air, comme ce qu'on fait avec les "peau de requin" sur certains avion (on crée une couche limite volontaire). Par exemple, il est peut être possible d'ioniser l'air proche du véhicule pour qu'il frotte moins sur une carrosserie "chargée" électroniquement? Mais est ce que cela sera rentable énergétiquement? Faut commencer par là...

Cela s'appelle la MHD, et ce n'est clairement pas disponible sur étagère.

Le vide, c'est connu et validé. Je t'ai mis un chiffre précis : 110kWh pour vider 100km de tube de 1m de diamètre à 10mbar. Ensuite il faut seulement compenser les fuites.

D'après les chiffres dont je dispose, il suffit du passage de 3 véhicules pour compenser la dépense du vide.

L'utilisation d'un tube permet au minimum d'utiliser des roues métalliques sur un rail, haut ou bas : le gain en roulement est aussi d'un facteur 10 par rapport à une roues, surtout en baissant la masse en même temps.

ps: y a un bug:

Christophe a écrit :

Ces valeur sont ENORMES. 465 kWh/km donnerait une consommation au 100 de : 465 * 100 / 10 = 4650 L/100 ??

J'espère que c'est une erreur d'échelle à savoir des kWh/passager.100km et même là on serait à 46 L/100 ... alors même si on parle en Energie primaire ca fait plus de 15L/100 ...y a des grosses berlines en Suisse mais quand même...

Ou alors ce sont des Wh/km.passager, là ca collerait à 4.65L/100 (pas d'EP)

bernardd a écrit :Alirs il faudrait déjà se poser la question pour une route actuelle et une ligne TGV : as-tu des chiffres ?

La liaison LGV Est a couté 1 Milliard d'euros (environ). Elle est beaucoup plus longue et desert beaucoup plus d'habitants que ce projet.