Science-De-L-Ingenierie | Dr. Goulu

Peut-on utiliser une pile à combustible avec de l'essence plutôt que de la brûler dans un moteur pour améliorer son rendement ?

Fri, 14 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ah ça c’est une excellente question.

En fait, les ne s’appellent pas “piles à hydrogène” parce que depuis le début de leur développement on aimerait beaucoup qu’elles fonctionnent avec d’autres “combustibles”, si possible liquides ou plus faciles à stocker et à manipuler que l’hydrogène.

Le plus intéressant, ce serait d’utiliser du gaz naturel, du . Il y en a plein, et une mole de méthane (CH4) produit plus du double d’énergie en brûlant (dans une pile à combustible ou ailleurs) qu’une mole d’hydrogène.

Mais ça dégage du CO2. Ca on peut encore le relativiser en prenant conscience que l’hydrogène est actuellement largement produit par , qui produit le CO2 à l’usine, et pas par électrolyse de l’eau.

Le vrai problème, comme me l’a expliqué un chercheur/entrepreneur en une fois, c’est que l’air n’est pas de l’oxygène pur et que le gaz naturel n’est pas du méthane 100% pur non plus. Et toutes les impuretés, notamment les suies de carbone qui se produisent à cause de la “basse” température de la pile colmatent peu à peu les membranes poreuses utilisées dans ces piles.

Alors avec des combustibles aussi variés que l’hydrure de bore ou l’acide formique, qui marchent en laboratoire, mais le chemin vers l’industrialisation d’une solution économiquement viable sera encore très long.

Pour en revenir à votre question, en plus du problème posé par le carbone, l’ est un mélange très variable de toutes sortes de molécules différentes, ce serait l’enfer de faire une pile à combustible qui arrive à les oxyder optimalement toutes à une température raisonnable. Oubliez.

Pourquoi l'air comprimé dans des reservoirs n'est pas considérer pour le stockage d'énergie puisque c'est la deuxième meilleur méthode ?

Sat, 19 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’article que vous mentionnez parle de , stockage magnétique à supraconducteurs, une technologie qui n’existe pas encore en grand.

Le stockage à air comprimé s’appelle CAES et nécessite :

Des pompes et moteurs à air isothermes, très complexes, sans quoi il faut stocker la chaleur produite par la compression (adiabatique) dans un second système, à côté de l’air comprimé
Un gros réservoir étanche pouvant stocker une énorme quantité d’air, car la de l’air comprimé n’est vraiment pas terrible. Il existe quelques sites pilotes dans le monde utilisant des mines désaffectées notamment.

Bref, je ne vois pas ce qui vous permet de dire que c’est la “deuxième meilleure méthode”.

Dans quelle mesure notre compréhension de la portance/lift en aéronautique est-elle complète ou incomplète ?

Sat, 06 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ah ça c’est une excellente question. Je croyais que tout était parfaitement compris jusqu’à ce que je lise 3 articles d’un ami que j’ai résumés ici:

En gros, on a des modèles mathématiques qui marchent très bien comme le , mais qui ne correspondent pas à ce qu’on constate expérimentalement. Et d’autre part on a des principes tout simples comme celui de Newton (la portance est la réaction de la déviation de l’air vers le bas) qui est considéré correct à la NASA , mais sans explication de pourquoi l’air est plus dévié par l’extrados que par l’incidence de l’aile, appelé “effet d’écope”.

(intermède : jolie photo montrant que de l’air est dévié vers le bas)

Il y a des travaux très récents pour tenter d’expliquer l’effet d’écope, notamment

Hoffman, J., Jansson, J. & Johnson, C. “New Theory of Flight” J. Math. Fluid Mech. (2016) 18: 219.

Selon eux, de petits tourbillons se créent dans l’axe du flux qui accentuent la dépression sur l’extrados et y “collent” le flux d’air qui est ainsi dévié vers le bas, créant l’effet d’écope.

Cette explication est très contestée, mais je trouve intéressant de faire un parallèle avec : la mécanique des fluides est incomplète. On a des équations qui décrivent bien comment les choses se passent, mais on ne sait pas encore bien pourquoi.

Notes de bas de page

Quels effets aérodynamiques contribuent réellement à la production de la portance sur un avion ?

Sat, 20 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Étonnamment, c’est un sujet encore très débattu.

élude un peu la question en disant “le fait que la partie supérieure de l’aile ait une pression inférieure…” : il ne dit pas pourquoi c’est un fait …

A la de “l’écope de Newton” : la portance est réaction de l’air dévié par le bas. Mais là encore, on ne dit pas vraiment pourquoi un extrados dévie l’air vers le bas.

En 2016, les chercheurs suédois Hoffman, Jansson et Johnson ont proposé une nouvelle théorie du vol (a “New Theory of Flight” J. Math. Fluid Mech. (2016) 18: 219. ) qui propose que des microturbulences en 3D “attachent” la couche limite de l’air à l’aile.