Les avantages de l’air comprimé comme vecteur d’énergie

L’air comprimé, appliqué à un véhicule, nous apporte de nombreux avantages face aux autres véhicules avec un moteur à explosion ou un moteur éléctrique.

Ce système peut également être incorporé dans un véhicule hybride, par exemple, avec des bonbonnes d’air comprimé et des batteries à propulsions éléctriques supplémentaires, permettant d’obtenir un véhicule hybride à propulsion éléctrico-pneumatique.

Avantages d’un véhicule à air comprimé:

• Le prix nécessaire pour comprimer l’air afin que ce dernier soit utilisé comme système de propulsion d’un véhicule est inférieur au coût énergétique d’un moteur à explosion.
• L’air est abondant, économique, transportable, stockable et, surtout, non polluant.
• La technologie de l’air comprimé réduit de 20% le coût de production d’un véhicule puisqu’il n’est pas nécessaire de construire un système de refroidissement, un réservoir à combustible, des boujies ou un silencieux.
• L’air, en lui même, n’est pas inflammable.
• La conception méchanique du moteur est simple et robuste.
• Il ne subit pas l’effet de la corrosion des batteries à chaud.
• Son coût de fabrication et d’entretien est inférieur.
• Les bonbonnes d’air comprimé peuvent être éliminées ou recyclées de façon moins polluante que les batteries.
• Les bonbonnes d’air comprimé ont une durée de vie plus longue que celle des batteries, ces dernières ayant des problèmes de dégradation au fur et à mesure que le nombre de charges augmente.
• Le réservoir peut être rempli plus fréquemment et en moins de temps que ne peuvent se recharger les batteries.

Emmagasinage de l’énergie

L’emmagasinage d’énergie avec de l’air comprimé est une méthode non seulement efficace et propre mais également économique. En 1973, CAES (Compressed Air Energy Storage) à installer en Allemagne la première usine d’emmagasinage d’air comprimé, en utilisant les cavernes naturelles du sous-sol comme magasin. Plus tard, des entreprises similaires ont été installées aux Etats-Unis (Alabama et Ohio).


Ces usines sont conçues pour opérer sur un cycle journalier, la charge s’effectuant la nuit et la décharge durant la journée.

Le fonctionnement ingénieux de ces usines se base sur la récupération de l’énergie éléctrique restante (à bas prix) en dehors des heures de pointe, pour comprimer l’air en le stockant dans des souterrains, puis plus tard en l’utilisant pour alimenter une turbine génératrice pour alimenter le réseau éléctrique pendant les périodes de fortes demandes en énergie.



Un exemple plus concret et avec des données fonctionnelles : la centrale installée en Alabama, USA. Dans ce cas, le réservoir à un type de volume constant, à la différence d’autres cas (dans les cas où il y a une connection souterraine avec des nappes d’eau).

L’air est comprimé de façon échelonné, avec des refroidissements intermédiaires, ce qui permet un bon rendement dans l’étape d’emmagasinage de l’énergie pendant les périodes où le réseau posséde un excédent d’énergie.





Lorsque cette énergie est à nouveau nécessaire, l’air comprimé est utilisé pour alimenter les turbines à gaz, avec un cycle de récupération lui aussi avec un bon rendement thermodynamique, avec combustion et post-combustion, et récupération de la chaleur des gaz de sortie.

A première vue, puisque un cycle de récupération s’effectue dans les expanseurs, le rendement total des turbines de gaz normales ne permettrait pas d’atteindre le rendement total que permet ce type d’installation, mais environ 75%. Mais en fait, lors de l’étape de génération, c’est à dire, de transformation de l’énergie accumulée, la totalité de l’énergie générée par les turbines de gaz est utilisée pour actionner le générateur éléctrique, c’est à dire que l’énergie n’est pas dérivée pour actionner les compresseurs, et que ces derniers constituent justement le facteur limitant* du rendement des turbines de gaz.

Ce schéma, comme nous l’avons déjà commenté, correspond à la première installation de ce type réalisée dans l’état de l’Alabama, USA, et dont les renseignements fonctionnels sont les suivants:
• Puissance: 110MW
• Situation: Mac Intosh – Alabama (USA.)
• Capacité maximum: 26 heures
• Rapport: 1,7 heures de compression par heure de génération
• Rendement: 75-76,1 %
• Coût: 500 U$S/KW (1988)

L’air comprimé peut également être utilisé pour décrire la technologie à une échelle plus petite, comme les voitures exploitées pour l’air ou les parcs éoliens qui stockent l’énergie dans des réservoirs en fibre de carbone. Le stockage de l’énergie sous forme d’air comprimé est une solution tout à fait viable pour pouvoir adapter l’irrégularité de l’approvisionnement des turbines éoliennes à l’irrégularité de la demande.

Système de collecte d’énergie pour la circulation de véhicules

Ce système à pour objectif la production d’énergie éléctrique à bas prix et de façon non polluante. L’inventeur est Nelson Gonzáles Acosta, natif de la République Dominicaine.

Le processus pour produire de l’énergie éléctrique se base sur l’installation d’une rampe avec un angle de 45 degrés qui s’abaisse au passage d’un véhicule.



Avec ce mouvement descendant un système de plaques est activé qui comprime l’air qui en résulte et le pousse jusqu’à un réservoir dans lequel il est collecté.



Cet air comprimé est conduit jusqu’au réservoir à travers un système de conduites. Une fois que l’air est stocké, il est injecté jusqu’à une turbine pneumatique qui provoque le mouvement d’une courroie reliée à un générateur, lequel est chargé de produire l’énergie éléctrique et la distribue au réseau.