L’IFPEN accélère ses travaux de recherche sur le moteur à combustion hydrogène

L’expertise d’IFPEN au service de la mobilité hydrogène

D’après les études de l’institut l’hydrogène s’avère être une alternative intéressante lorsqu’une grande autonomie et/ou un faible temps de recharge sont nécessaires, notamment pour les poids lourds.

Depuis 2019 l’institut travaille en synergie avec un écosystème d’industriels sur les solutions de mobilité à l’hydrogène notamment sur le moteur à combustion hydrogène. Pour ce faire l’IFPEN s’appuie sur son expertise dans l’optimisation énergétique des systèmes et dans l’amélioration des rendements des moteurs essences et gaz, ainsi que sur ses outils de modélisation de la combustion.

Afin d’accélérer ses travaux dans le domaine du moteur à combustion hydrogène qui nécessite des adaptations spécifiques, l’IFPEN s’est récemment doté d’un banc d’essai dédié sur son site de Solaize où il travaille aux côtés de Renault Truck. Pour la motorisation, le choix a porté sur des solutions technologiques permettant d’obtenir à la fois un très haut rendement et de très faibles émissions d’oxydes d’azote (NOx).

« Notre ambition est de se rapprocher des 50 % de rendement et de devenir un acteur de référence dans le domaine de la combustion hydrogène en s’appuyant notamment sur de nouveaux moyens d’essais » affirme Florence Duffour, chef du projet Motorisations Hydrogène au sein d’IFPEN

Une solution pour le transport routier décarboné

La voie de la mobilité avec un moteur à combustion hydrogène s’inscrit dans la transition écologique et est aujourd’hui explorée à IFPEN, notamment sur certains segments de marché comme le véhicule utilitaire, le poids lourd longue distance, l’off road (machines agricoles, engins de chantier, etc.) ainsi que le transport ferroviaire, fluvial et maritime.

Avec une durée de vie identique à celle des motorisations thermiques existantes, la motorisation hydrogène peut afficher également un coût très compétitif car la technologie est mature et les investissements de production limités. Aujourd’hui le kilo vaut 12€ mais d’ici 2020 l’institut ambitionne d’atteindre les 5€ le kilo. Par ailleurs, cette technologie ne nécessite pas l’utilisation d’un hydrogène de grande pureté, facilitant ainsi la distribution du carburant. Cette technologie de moteur thermique hydrogène est utilisable dans les secteurs aériens, maritimes en plus de la mobilité terrestre. Par ailleurs le H2 baisse de 80% les émissions de GES (gaz à effet de serre) par rapport au diesel. En résumé l’absence de métaux précieux, l’utilisation de technologies déjà éprouvées demandant un effort de re-ingineering modéré en font un atout dans le processus de décarbonnation reste à travailler sur le coût encore élevé.

« Le déploiement du moteur thermique hydrogène contribuera à accélérer la transition énergétique dans les transports pour certains types d’usages, en particulier pour le poids lourd long routier. Nous estimons que des camions prototypes intégrant un moteur à combustion hydrogène devraient voir le jour à horizon 2022-2023 » commente Bertrand Gatellier, responsable du programme Motorisations et Systèmes au sein d’IFPEN.

Une centaine de projets de recherche sur le moteur thermique hydrogène sont recensés dans le monde.