1. CleanEnergy – la stratég ie énergie de bmw. 3 Hydrogène – l’élément le plus abondant sur la Terre. 5








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Le raccord de ravitaillement en hydrogène liquide que le consortium entend mettre au point tient compte du projet de directive présenté par le Projet européen d’Hydrogène intégré EIHP (European Integrated Hydrogen Project). Les travaux EIHP constituent la base pour l’élaboration des directives futures de la CEE-ONU (Commission économique pour l’Europe des Nations Unies) relatives aux véhicules fonctionnant à l’hydrogène. Le consortium a déjà pu accueillir les sociétés Linde et Walter dans ses rangs.




8. La voie vers le quotidien :
renforcer l’acceptation déjà existante.

Le CleanEnergy WorldTour a été un élément parmi d’autres que le
BMW Group met en œuvre pour accroître la sensibilisation à l’hydrogène et son acceptation dans le grand public. Grâce au projet «H2 – mobilité
pour l’avenir», le BMW Group propose depuis 2001 aux écoles dans toute l’Allemagne un dossier didactique complet sur le sujet de la CleanEnergy.
Le recueil de documents destiné à l’enseignement dans les lycées et collèges, comprend un dossier pour les enseignants ainsi qu’un cédérom interactif. Le matériel didactique est aussi disponible en anglais et, sous forme de dossier d’infor­mation «Connaissances d’expert sur l’hydrogène», en mandarin. Enfin, il existe aussi une version du dossier adaptée aux enfants
à l’intention des écoles primaires. Les dossiers sont disponibles chez
BMW, au service Presse et Relations publiques.


«H2 – mobilité pour l’avenir», un sujet d’enseignement scolaire.

En proposant le pack d’enseignement «H2 – mobilité pour l’avenir»,
le BMW Group répond au souhait de nombreux éducateurs et éducatrices confrontés de plus en plus souvent à des questions relatives aux énergies alternatives dans leur travail quotidien. Les documents présentés ne peuvent pas seule­ment fournir une base pour une discussion approfondie
dans l’enseignement spécialisé, mais sont aussi un excellent outil pour une approche interdisci­plinaire, destinée à encourager un apprentissage
actif ciblé et à stimuler l’initiative des élèves.

Le dossier sur l’hydrogène n’est pas seulement adapté à l’enseignement
des sciences naturelles – chimie, physique et matières techniques –,
la géogra­phie, l’instruction civique et économique offrent également d’excellentes possibilités pour donner un aperçu sur toutes les facettes
de l’approvision­nement futur intelligent et durable en énergie.

Le recueil de documents pour l’enseignement traite le sujet de l’hydrogène de manière interdisciplinaire. Il se penche surtout sur l’importance de la mobilité et de l’énergie, les causes des problèmes climatiques, la production d’énergie à partir de sources renouvelables, l’hydrogène comme vecteur énergétique
de l’avenir et ses applications mobiles et stationnaires ainsi que le passage à une économie de l’hydrogène.


BMW CleanEnergy au Centre des transports du Musée technique (Deutsches Museum) de Munich.

Membre fondateur du Centre des transports du Musée technique
(Deutsches Museum) de Munich, le BMW Group informe sur la mobilité de demain assu­rée par l’hydrogène. Depuis le printemps 2003, le projet
BMW CleanEnergy expose dans ce Centre les possibilités que l’hydrogène offre à la mobilité de demain. Les visiteurs du Centre des transports
peuvent s’informer en se divertissant sur la manière dont l’hydrogène est produit, distribué, stocké et utilisé. Des montages interactifs montrent comment du courant électrique produit à partir d’énergies renouvelables décompose l’eau pour produire l’hydrogène gazeux. La station-service
de l’avenir illustre comment faire le plein de carburant cryogénique. Et bien sûr, le cœur du projet est également au rendez-vous : le prototype de la
première voiture à hydrogène de série au monde, une BMW série 7. Un écran tactile permet aux visiteurs d’examiner en détail la technique de la voiture
à hydrogène : le moteur, le réservoir, les con­duites ou encore la ligne d’échappement. Le labo H2 – un laboratoire qui peut aussi être piloté via Internet – ainsi que des films interactifs et des graphiques complètent l’exposition éducative. Le visiteur reçoit ainsi une idée des atouts de l’hydrogène et est sensibilisé aux conditions préalables que la société doit encore créer pour que le carburant de l’avenir puisse devenir une réalité.


Des projets BMW CleanEnergy en Chine.

Depuis avril 2004, les universités chinoises ont à leur disposition un dossier d’information, intitulé «Connaissances d’expert sur l’hydrogène» et rédigé
en mandarin. De plus, un portail Internet BMW CleanEnergy en chinois assure l’accès à ce dossier dans tout le pays. La campagne d’information fait partie du projet BMW CleanEnergy en Chine. Pour étudier l’introduction de l’hydrogène comme vecteur énergétique de l’avenir dans l’une des économies nationales les plus importantes au monde, le BMW Group prévoit une
multi­tude d’activités. Ainsi, de concert avec des partenaires allemands et chinois, des experts BMW examinent par exemple les possibilités existant pour mettre en place une infrastructure adaptée à l’hydrogène en Chine.


Exposition BMW CleanEnergy au Musée des Sciences
et Technologies à Pékin.

Pour élargir la base des connaissances dans le grand public, le BMW Group
a organisé une exposition BMW CleanEnergy avec le concours du Musée
des Sciences et Technologies de Pékin. Le concept d’exposition s’inspire de l’ex­position que le BMW Group a réalisée avec le Musée technique de Munich. Il présente la chaîne complète de l’hydrogène à commencer par la production jusqu’à l’utilisation à bord de la voiture, en passant par la distribution et le ravitaillement.


Résultat de recherche : l’hydrogène est bien accepté comme carburant.

Pour pouvoir introduire des véhicules à hydrogène, il faut que la société accepte l’hydrogène comme un carburant. L’Institut für Mobilitätsforschung (Institut de recherche sur la mobilité) de Berlin a réalisé une vaste étude
à ce sujet et a conclu dès la fin des années 90 que l’hydrogène est accepté à grande échelle dans la population. Les connaissances sur l’hydrogène sont cependant limitées, surtout les jeunes sont peu informés sur les nombreuses possibilités d’utilisation de l’hydrogène. Le matériel didactique publié par le BMW Group apporte une contribution importante pour remédier à ce manque.

Dans le cadre d’un sondage, il s’est avéré que l’«image» de ce vecteur énergétique, qui influe sur son acceptation sociale, est neutre. Bien que subjectivement, les personnes interviewées pensent que l’hydrogène exploité pour faire fonctionner des voitures présente plus de risques que l’essence
et le gazole, elles sont d’accord pour que l’hydrogène se substitue à l’avenir aux carburants conventionnels. Elles sont d’avis que son introduction
pour faire fonctionner un véhicule polyvalent ou high-tech pourrait accélérer le proces­sus de substitution. Et que l’utilité sociale et personnelle réside
en premier lieu dans la contribution à la protection de l’environnement.


9. Alternatives :
d’autres formules de propulsion
étudiées par le BMW Group.

Dans le cadre de la stratégie énergie, les scientifiques et ingénieurs BMW n’ont pas seulement étudié le moteur thermique à hydrogène, mais aussi d’autres formules de propulsion alternatives et porté les concepts prometteurs jusqu’au stade de prototype.


Propulsion hybride.

La propulsion hybride est une tentative pour compenser les inconvénients et cumuler les avantages par une approche transsystème. BMW a étudié une approche extrême dès 2003 : un moteur électrique intercalé, sur un BMW X5 expérimental, entre le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses assiste le moteur conventionnel dans les phases d’accélération. Des conden­sateurs de hautes performances servent d’accumulateur d’énergie. Il a ainsi été possible d’une part de conférer au véhicule expérimental une réactivité
à ce jour inégalée et de porter à 1000 Nm le couple aux bas régimes. D’autre part, le véhicule bénéficie d’une réduction de la consommation pouvant atteindre 15 pour cent dans le cycle de conduite normalisé.

A l’avenir, on peut s’imaginer une «transmission active» compacte intégrant,
en un bloc, le moteur électrique et l’électronique de puissance à la boîte
de vites­ses et réduisant ainsi nettement le surpoids et l’encombrement du système. Des condensateurs de hautes performances logés dans les bas
de caisse pourraient apporter un autre avantage. Par rapport aux systèmes de batteries, les condensateurs se distinguent par des taux de charge et de décharge sensiblement plus élevés. De plus, les interventions électriques sur la chaîne cinématique permettent d’optimiser certaines situations de conduite, comme le stop & go ou les accélérations.

Sur l’hybride série, le moteur thermique, l’alternateur, l’accumulateur
électrique et le moteur électrique relié à la chaîne cinématique sont montés les uns derrière les autres (en série). Le moteur à combustion interne peut être optimisé pour la plage de fonctionnement présentant le meilleur rendement
et n’est lancé que lorsque la batterie ne peut plus couvrir le besoin instantané en énergie.



Le défi pour les ingénieurs réside dans la maîtrise de l’encombrement et du poids, les deux augmentant en raison surtout de la batterie supplémentaire. S’y ajoutent les deux chaînes cinématiques, qui sont en partie réalisées en double quant à leur fonction. Enfin, l’interaction complexe des deux systèmes partiels augmente les dépenses de gestion et de développement du véhicule dans son ensemble. Deux arguments décisifs s’opposent ainsi à la propulsion hybride : solution «additionnelle», il alourdit le véhicule et, de surcroît, il le
ren­chérit. C’est pourquoi tous les concepts visant une électrification intelligente ne sont qu’une solution complémentaire au perfectionnement du moteur à combustion interne.


Propulsion électrique.

Parmi les formules d’entraînement les plus anciennes, il faut compter la propulsion électrique. Elle est exempte de toute émission polluante et est considérée comme la formule la plus propre. Ce qui n’est cependant vrai
que lorsque le courant peut être produit de manière entièrement «écologique».

Avec la E1, le BMW Group avait réalisé dès 1991 un concept innovant en
ma­tière de véhicules électriques. De par ses dimensions et son autonomie,
il se prête avant tout à une utilisation en ville et dans les grandes agglomérations. Les inconvénients inhérents au moteur électrique y jouent un rôle secondaire. Contrairement au moteur à combustion interne, le moteur électrique délivre sa puissance maximale dans la plage des régimes inférieurs. Aux vitesses typiques sur autoroute par contre, il est très loin d’atteindre le dynamisme et l’agilité d’un moteur thermique.

L’évolution de la voiture électrique est d’ailleurs indissociable des
perfor­mances de sa batterie. Les systèmes de batterie ne sont toutefois toujours pas à même de fournir une solution satisfaisante aux exigences
liées à leur utilisation à bord d’un véhicule routier. Ainsi par exemple, l’antagonisme entre la densité d’énergie et la densité de puissance reste irrésolu. A poids égal, les batteries haute température peuvent accumuler
trois fois plus d’énergie que les batteries au plomb, mais elles n’autorisent pas le même débit de puis­sance élevé que par exemple une batterie au
nickel-hydrure de métal. Pour atteindre une autonomie de 200 km, il faudrait prévoir une batterie pesant environ 500 kg. La capacité de recharge rapide
est, elle aussi, insuffisante, si bien qu’un «ravitaillement» acceptable n’est possible que de nuit. Accumulateur chimique, la pile à combustible continue à demander, elle aussi, d’énormes concessions en termes de poids et de coûts.



Propulsion par gaz naturel.

Le gaz naturel est essentiellement formé de méthane (CH4) et ressemble beaucoup à l’hydrogène quant à ses propriétés décisives pour le fonctionne­ment automobile. Comparé au moteur à essence, le moteur carburant au
gaz naturel émet environ 20 pour cent de dioxyde de carbone (CO2) de moins. La préparation du gaz naturel sur le gisement et son transport aux stations-services engendrant des émissions de CO2 supérieures à celles liées à la mise à disposition d’essence ou de gazole conventionnels, la réduction totale des émissions de CO2 n’est cependant que d’environ 10 à 15 pour cent par rapport à des véhicules à essence. En 1995, le BMW Group a été le premier constructeur automobile d’Europe à proposer des voitures particulières
fonc­tionnant tant au gaz naturel qu’à l’essence et, donc, à propulsion bivalente. La 316 g roulant au gaz naturel comprimé G.N.C. était l’une des voitures les plus propres qui soient et elle a respecté dès son lancement les normes antipollution californiennes de 2003, soit les plus sévères au monde.

Les connaissances acquises montrent cependant que la propulsion par gaz naturel ne saurait fournir une perspective à long terme : un véhicule
fonction­nant au gaz naturel émet toujours une quantité notable de dioxyde de carbone. A cela s’ajoute que le gaz naturel est une source d’énergie fossile
et, donc, épuisable. Vu qu’il n’existe pas d’infrastructure de stations-services pour le gaz naturel, il semble peu rentable de passer par cette filière sur
la voie vers l’hydrogène. De plus, il s’est avéré que le marché n’accepte les voitures au gaz naturel que dans certaines limites. C’est pourquoi le
BMW Group a retiré son offre de véhicules fonctionnant au gaz naturel. Il est plus censé de franchir directement le pas vers l’univers de l’hydrogène.

Le BMW Group poursuivra sur ce chemin en préparant la voiture à
moteur thermique à hydrogène pour la construction de série et en renouvelant sa profession de foi en ce vecteur énergétique durable de demain.



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