Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

Vous ne serez pas surpris d’apprendre que l’avenir des transports collectifs urbains durables passe par les autobus électriques biberonnés, comme l’affirme la nouvelle compagnie espagnole Opbrid, qui vient de dévoiler sa nouvelle station de biberonnage (recharge en 5 minutes) qu’elle propose d’installer à chaque extrémité d’une ligne d’autobus, dont la longueur avoisine généralement 10 km. Voir

http://www.youtube.com/watch?v=l7gWDUrTAqg



http://www.opbrid.com

http://evworld.com/EVWORLD_TV.CFM?storyid=1924

Cette technologie des autobus biberonnés est bien décrite dans mon livre «Rouler sans pétrole» en 2008, et c’est ce que je continue à promouvoir dans mes conférences, mon blogue et mon infolettre Transport 21. Pour ceux qui ont lu mon livre, vous vous souviendrez qu’on a déjà expérimenté cette approche avec le gyrobus en 1950 en Suisse. Mais à l’époque les performances étaient limitées, car on devait emmagasiner l’énergie dans un volant d’inertie en acier de 2 mètres de diamètre, qu’on portait à 3000 tours par minute aux stations de recharge rapide, puisque les batteries à longue durée et à recharge très rapide n’existaient pas. Voici l’illustration du gyrobus qu’on retrouve dans «Rouler sans pétrole».



Or, aujourd’hui on dispose de batteries au nanotitanate de lithium qui peuvent être rechargées en entier en moins de 5 minutes, et environ au tiers en 1 minute. La compagnie Opbrid a équipé un autobus avec les batteries au nanotitanate de Altairnano, et installé sur le toit deux pantographes, utilisés par les trains électriques, pour effectuer le contact avec les bornes de sa station de recharge rapide de 250 kW.

Le gros avantage des autobus biberonnés par rapport aux trolleybus c’est l’absence de fils au dessus des rues, qui coûtent cher à installer, demandent passablement d’entretien et défigurent le paysage urbain.

L’élément le plus important pour le succès des autobus biberonnés l’unité de stockage d’électricité. Les batteries Altairnano utilisées par Opbrid ont une durée de vie de 9000 cycles de recharge profondes, que Opbrid prolonge à 15 000 cycles en n’utilisant que 60% de la capacité de la batterie. Maintenant, sur un parcours quotidien de 200 km on devra recharger la batterie 20 fois (à tous les 10 km). Avec les batteries de Altairnano utilisées par Opbrid on atteindra donc les 15 000 recharges en 2 ans, et on devra utiliser 7 batteries sur la durée de vie de l’autobus. Voir l’article, ci joint, de Opbrid présenté à EVS24 en 2009.

C’est là qu’on peut apprécier toute l’importance des superbatteries au nanotitanate de lithium et au nanophosphate de fer développées par l’équipe du Docteur Zaghib de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ). La présentation de l’IREQ au 15e Congrès international sur les batteries au lithium, cet été à Montréal (27 juin au 2 juillet 2010), montre la grande supériorité de ces batteries. Le résumé de la présentation est en document attaché. On y relate des tests en cours sur ces batteries, qui démontrent une diminution de moins de 10 % de la capacité après 30 000 recharges complètes (0 à 100%) effectuées en 4 minutes. Sachant qu’on définie la durée de vie d’une batterie par le nombre de cycles de recharges complètes nécessaires pour diminuer la capacité de la batterie de 20 %, on voit que la durée de vie de la superbatterie de l’IREQ devrait atteindre plus de 60 000 cycles. Et si on n’en utilise que 60% de sa capacité, comme le fait Opbrid, la durée des superbatteries de l’IREQ est prolongée à 60000/0,6= 100 000 cycles de recharge.

Par conséquent, la superbatterie de l’IREQ pourrait durer toute la vie de l’autobus biberonné, ce qui représente une économie TRÈS importante. En effet, Opbrid estime avoir besoin d’une batterie de 35 kWh, dont 20 kWh seraient utilisables. Or à 750$/kWh, une batterie de 35 kWh coûte 26 250 $, et s’il faut en acheter 7 sur la vie de l’autobus il faudra débourser 183 000 $ pour les batteries. Les superbatteries au nanotitanate de lithium et nanophosphate de fer de l’IREQ, permettraient donc d’économiser environ 150 000 $ par autobus.

Vous comprendrez tout l’intérêt de développer des autobus électriques biberonnés au Québec. Et je suis très heureux d’avoir pu contribuer à sensibiliser les dirigeants de la STM et de la STL à l’importance des autobus biberonnés et à l’énorme avantage d’utiliser les batteries du Dr. Zaghib (via mon livre, mes infolettres et mes conférences). Le Centre National des Transports Avancés (CNTA) a joué un rôle majeur également pour promouvoir de leur côté le potentiel de cette nouvelle technologie auprès de ces deux sociétés de transport (via des mandats de consultation). Vous imaginerez facilement ma joie lorsque j’ai assisté aux présentations de ces deux Sociétés de transport données au colloque sur l’Électrification des transports au Québec les 20 et 21 mai 2010 au Palais des Congrès à Montréal (Organisé par Madame Junca-Adenot de l’UQAM).

Voici d’ailleurs quelques diapos de ces présentations qu’on peut télécharger à

http://www.forumurba2015.com/3.6.3_elec ... point.html

( voir les présentations du 21 mai en avant-midi).






Site Internet: www.planglois-pca.com

Les batteries Altairnano utilisées par Opbrid ont une durée de vie de 9000 cycles de recharge profondes, que Opbrid prolonge à 15 000 cycles en n’utilisant que 60% de la capacité de la batterie.

bernardd a écrit :A réfléchir !

Christophe a écrit :Le bon sens c'est surtout de savoir faire le bilan complet de l'air comprimé et il n'est pas bon...

Christophe a écrit :Transvaser des bouteilles de plongée à 20 ou 30 bars, c'est pas la même chose qu'a 200 ou 300 bars...car ce sont ces ordre de pressions qu'il faut pour faire avancer un bus...

bernardd a écrit :Avoir entre 60% et 70% de cycle pour du stockage d'énergie, c'est plutôt bon.

Ainsi, le rendement de la détente isentropique dans chacun des étages est fixé à 85%, les pertes par fuite dans les circuits, à l’entrée de chaque étage sont fixées à 2% (chiffre probablement inférieur au pourcentage réel de perte), et l’efficacité des échangeurs à 50%.

Le choix d’un brûleur, qui a comme propriété de délivrer un air à température constante, est notamment intéressant car il permet d’annuler l’influence de la température extérieure sur le
système de détente étagée. Nous avons donc choisi de remplacer chacun des échangeurs par un brûleur, dont le rendement a été fixé à 80%.

Un troisième brûleur a également été ajouté à l’entrée du premier étage ; les trois étages de détente sont donc alimentés par un air réchauffé à une température constante choisie.

La consommation de carburant est calculée, pour chaque température de l’air de sortie du brûleur.

CONCLUSION

Nous avons pu montrer ici, que l’autonomie du MDI CAT, était estimable à une quarantaine de kilomètres, lorsque l’on considère son fonctionnement en zone urbaine, et le système de détente étagée telle que nous l’avons simulé.

Et c’est précisément pour à ce type de parcours que ce véhicule est destiné. Cette autonomie est faible, et est soumise à l’influence de paramètres importants comme la température de l’air extérieure où la consommation des accessoires.

En effet, en hiver, de nuit, ou/et sous la pluie (fonctionnement des essuie-glace et des phares), il est probable que l’autonomie descende en dessous du seuil des 40 km.

Nous pensons donc que l’ajout d’un système de brûleur, alimenté par du diesel (et non par de l’électricité ce qui dégraderait encore l’autonomie), est à envisager.

bernardd a écrit :J'attend toujours de voir l'analyse du cycle du pétrole, de sa fabrication à sa combustion...

Christophe a écrit :La plongée c'est 200 bar, voire plus avec les progrès sur les bouteilles, et par exemple 300 bar pour les réserves d'air des pompiers.

bernardd a écrit :Au passage, si c'était si mauvais, alors cela l'est encore plus dans n'importe quel moteur à combustion interne, puisqu'il fait les 2 opérations dans le moteur : compression volumique puis décompression volumique, avec une compression chimique et thermique entre les 2, la totale quoi...