PAC sur voiture échelle réduite

[H²_power]

Bonjour a tous !
Je suis un étudiant en classe de première Sciences Techniques de l'industrie et du developpement durable (STI2D). Pour préparer mon bac de Terminale l'année prochaine, je dois réaliser un projet Technique portant sur sujet de notre choix . Mes amis et moi avons eu comme idée la Pile a combustible, energie du futur ! Nous avons comme objetctif, l'adaptation d'un système de Pile a combustible sur une voiture échelle réduite (1/5 me semble-il). Ce sujet me tient enormément a coeur, mes amis sont eux aussi motivés et dans les starting-blocks (c'est a dire que nous sommes un groupe de 3 en fait )



La production d'hydrogène est assurée par électrolyse. Une alimentation de PC ferait l'affaire avec une tension de 5 Volt avec 22 Ampères max.



Le plus difficile est l'exploitation du gaz : rappelons le, il faut que le gaz a l'était "fini" (c'est a dire l'hydrogène pret a entrer dans la pile a combustible) soit particulièrement propre et sec. Le constructeur de la PAC annonce une pureté du gaz de 99.995 % au minimum.



Et c'est là que j'en viens a notre problème...
C'est que le gaz doit être stocké sous pression pour pouvoir prétendre a une autonomie suffisante (5 à 10 minutes de fonctionnement serait déjà une belle réussite ! :D)
voici notre réservoir a hydrogène :
Cette bombonne serait pret a acceuillir de l'hydrogène sous une pression de 15 bar au maximum. Elle a une capacité de stockage de 10 Litres normaux (mais quelle est cette unité ... )
Pour compresser ce gaz, nous avons l'intention d'utiliser un compresseur de refrigérateur !  
Voici donc mes questions : Pensez vous que de monter de l'hydrogène a 15 bar serait possible avec un compresseur de refrigérateur ? le compresseur en serait-il capable ? Si oui, a combien estimez vous la puissance du compresseur ?!
Un grand merci a tous pour vos idées, commentaires et astuces !
Je joint le document de toutes mes recherches établies pour l'instant sur le projet. N'hésitez pas à le consulter ! il renferme pleins d'informations utiles (puissance de la pile a combustible, références...)
je l'envoie sous deux formats différents (pour ceux qui n'auraient pas de lecteur PDF)
.pdf : PROJET_DE_TERMINALE_Présentation_1.pdf
.odt : PROJET_DE_TERMINALE_Présentation_1.odt

[mbhho]

Salut,

H² Power, j'ai regardé ton doc. Pas si mal, je vais le lire attentivement et te faire des commentaires.

Trois questions/remarques : la production, la purification et la compression.

1) produire du HHO c'est "facile" mais de l'hydrogéne séparé de O2 plus dur, loin d'être facile même. Comment vas tu t'y prendre pour faire du H2 ?
2) Ensuite faudra le débarrasser de l'eau, car il est humide donc un sécheur, une cartouche de tamis moléculaire 4A, dans un récipient supportant 20 bar. On peut le faire barboter dans l'acide sulfurique concentré (mais c'est pas plus facile).
3) Et puis c'est pas fini, la compression. LE comp de frigo trés bonne idée .. mais ces compresseurs dits Hermétiques (marque Hermetic) sont huilés et même beaucoup. Faut faire attention à 3 choses :

   - pas leur faire aspirer de l'eau
   - pas leur faire aspirer du gaz humide
   - deshuiler avec beaucoup de soin le gaz de sortie car de l'huile est entrainé .. pour tuer la PAC ya pas mieux ...

Je te laisse murir ces remarques. On va reparler de ton projet.

En attendant donne nous le timing, quand doit t-il être prêt ? et quels sont tes outils et moyens de bricolage.
Au passage qui finance ? ton école ?.

Beau projet d'étudiant pour apprendre, bravo. A+ MBHHO

[stalkerhho]

bonsoir tous le monde, sinon juste une idée comme ça,qui je pense serai plus simple et sympa,stocker une petite quantités de hho dans un ballon gonflable de façon a alimenté une petite voiture rc a moteur Stirling ,sachant q'un moteur Stirling n'a pas besoin de grosse différence de chaleur et que le hho chauffe fort,et et qu'il demande moins d'énergie a produire que l’hydrogène et l’oxygène séparé

[mbhho]

Salut,

Au moins pour le bilan de production H2, O2 ou HHO ... StlakerHHO tu te trompes, c'est pareil.

Ensuite "grosse différence de chaleur" et "chauffe fort" faudrait que tu expliques.

Autrement si tu regardes bien les chiffres du projet, le stockage environ 10 Nlitre ... en H2 pur. Quand tu fais du HHO, pour 22,4 l de H2 tu as 11,2 l de O2, ce qui fait que pour avoir 10 litres de H2 il faut stocker 15 litres de HHO.

Mais pourquoi pas .. c'est un autre projet.

Par contre si on veut placer ce projet dans un cadre plus global (et industriel) le HHO est une impasse, il ne se stocke pas (et encore moins sous pression) et c'est trés dangereux. Aucune chance d'être développé industriellement.


A+ MBHHO

[educis]

Bonjour H²_power

Le gros soucis, c'est qu'il va vous falloir une dry-cell de ce type :

http://www.youtube.com/watch?v=2WUhUFNZY3A

Peut-être que si la vitesse de production de l'hydrogène n'est pas un critère important, un simple électrolyseur en "U" fera l'affaire.

N'étant pas du tout spécialiste, je me demande  si, malgré les critères de pureté imposé par la PAC, on envoyait directement du HHO dedans quel serait le résultat ?

P.S. : On dit comprimer un gaz et non compresser :-)

Bonne continuation.

[mbhho]

Salut,

Bravo pour la vidéo Educis .. oui je la connaissais ... hum je pense que rien que la dry cell c'est un projet en soi.

Tu as raison, le tube en U ça doit marcher, une cellule seule dans ce cas .. ou plein en série ... mais bon il ne sera pas facile d'obtenir l'équilibre des pressions de par et d'autre du U, faut penser aussi à équilibrer débit de production et débit du compresseur, et sans doute un stockage souple intermédiaire. Et une régulation ... C'est aussi mon domaine .. .
Comme tu as dû le voir il leur faut environ 10 N litres de H2, c'est pas le bout du monde. La cellule U va fabriquer 10 pour H2 et 5 pour O2. La premiere idée que j'ai c'est aussi les ballons .. 20 litres c'est un ballon de 33 cm de diamétre ... Comme on sait, la pression des ballons va dépendre du volume. On a 2 fois plus de H2, donc 2 fois plus de volume. Une premiere piste est de mettre 2 ballons pour H2 et 1 pour O2 .. ah ah .. pas mal d'essais en vue !!!

Ils vont devoir fouiller le forum pour trouver les relations surface/amp/production/tension .. mais il y a tout !!

C'est un beau projet d'étudiant, mais il va leur falloir du temps ... et s'ils ont besoin d'aide au coup par coup ils vont en trouver.

Pour ta derniere remarque, sur une PAC faut injecter H2 et O2 séparement donc le HHO ça va pas aller !!!

A+ bon dimanche. MBHHO

[educis]

Bonjour à tous.

Ma curiosité à encore frappé !

Fonctionnement d'une PAC :

http://www.dailymotion.com/video/x88rh8_fonctionnement-d-une-pile-a-combust_news#.UasSvYe15yA

Question simple : Pourquoi si du côté prévu pour l'Hydrogène on envoie du HHO,sachant qu'il y à 2 fois plus d'hydrogène que d'oxygène, la PAC n'est pas capable de "faire le tri" dans le HHO et ne prendre que ce qui l'intéresse ?

En plus du côté Oxygène c'est bien ce qu'elle fait puisqu'elle ne s'occupe pas de tous les autres gaz présents dans l'air !?

Sûrement que la réponse sera moins simple que la question.

C'est pas grave si je comprend pas la réponse : Je sors ma botte secrète ;-)

@+

[educis]

Re !

Du coup, jai refait quelques recherches et j'ai trouvé ça qui me semble assez intéressant :

http://www.youtube.com/watch?v=XXqu6jihhvs

C'est un peu comme le "U" mais version High Tech.

On voit à la fin de la vidéo comment c'est fait.Un petit tube avec des trous à la base pour l'électrolyte  dans un plus grand.

@+

[educis]

Une autre probablement à membranes :

http://www.youtube.com/watch?v=hzwfcIk7KNw


Ce qui m'étonne c'est le prix ! Quand on va sur leur site et qu'on compare leurs prix par rapport aux prix souvent pratiqués pour les dry-cells classiques je trouve ça plutôt intéressant !

Ça bouge pas mal dans le monde du HHO on dirait !

@+

[H²_power]

Bonjour a tous !
Désolé pour le retard j'ai été pris pendant le week end...
Plusieurs réponses pour toi MBHHO : je suis au Lycée augustin thierry à Blois dans le Loir Et Cher; http://lyc-augustin-thierry-blois.tice.ac-orleans-tours.fr/php5/
Comme outils de travail, il y a en qualité et en quantité : j'étudie la plupart du temps en atelier, il y a donc des appareils de mesures performants, de l'outillage solide.
On a de quoi coller, percer souder... Bricoler en général quoi !
Comme budjet je vous redis, je vois peut etre mon professeur de EE (energies et environnement) demain. C'est mon professeur référent dans le cadre de mon projet ! En parlant de projet, nous avons 1 an pour le mener a bien, autant vous dire que l'on a du temps ! (mais ça passe si vite )
Il faut s'attendre à un budjet de 2000€ j'epère un peu plus, ça serait super !


J'ai fais un schéma général de comment je vois les choses jusqu'a maintenant ! Corrigez moi bien sur !


Je m'explique : Je dispose actuellement d'une alim Pc fonctionnelle. Ses differentes sorties sont : 12V 10Amax   ou   5V 22Amax   ou   3.3V 14Amax.
Pensez vous qu'une alim de ce type pourrait suffir ? Si oui quelle sortie me conseillez vous ? il me semble que la production d'H² est tributaire de l'intensité du courant. Certainement que la tension a aussi un role a jouer. (U=RI)

Ensuite, je compte mélanger a l'eau une solution de lessive de soude (comme éléctrolyte) car l'eau du robinet est un très mauvais conducteur...

Si j'ai bien compris vos messages, il est inutile de donner HHO à une pile a combustible, ça ne fonctionne pas, alors je récupère seulement h².
je compte bien mettre en place un bulleur de sécurité après le premier réservoir. (au gazou y'aurait une eiteincelle qui ferait tout péter )

Si l'on raisoone logiquement il faudrait placer les filtres (huile et moléculaire 4A) après le compresseur. Afin que H² soit le plus propre possible.
en bout de chaine on aurait donc normalement la cartouche sous une pression de 15 bar.

J'ai fouillé sur le web a propos des filtres moléculaires ! pour notre utilisation il faut s'attendre a quelle masse de produit filtrant ? (j'ai vu ques les filtres existaient sous 100g, 150g, 200g etc ...) En tout cas super interessant le filtre : j'arrive pas a croire qu'on est capable de faire ça de nos jours ! c fou ^^

Dernière question et après j'arrète
Pour enlever l'huile du gaz, quel genre de filtre avons nous besoins? Encore un filtre moléculaire ?

Merci pour vos réponses ! Bonne fin de week end, Cordialement       H² power

[mbhho]

Salut,

Educis ce que tu as trouvé c'est super, ça va interesser Alain ...

Oui il séparent bien H2 et O2, et c'est bien montré, ils ne parlent pas des membranes mais c'est de bonne guerre, le succés est dans la membrane.

Je sais pas ce que ça vaut techniquement mais ça présente bien. Un avantage mentionné popur les moteurs, c'est qu'on injecte que H2, donc pas de tromperie de sonde.

Je sais pas si c'est cher ou pas .. sans doute pas tant que ça ...

Les autres vidéos oui pas mal aussi. Excellente question concernant le HHO direct dans la pile ... c'est vrai que la pile prend le o2 de l'air et rejete le N2 .. et autres gaz .. mais il sont non réactifs. On peut même penser que l'air est en excés.
Du HHO côté H2 ... mais le o2 lui est réactif .. la pile va plus savoir ... pourquoi du o2 du côté H2

Bref j'ai pas la réponse "théorique" mais ça doit pas marcher ...

A+ MBHHO

[mbhho]

H² power ...

Merci pour la réponse. Je vais et d'autres aussi cogiter ... tu as à peu prés mis en place l'essentiel .. mais ça va être bien plus compliqué en pratique. Mais bon t'as un an ...

Déjà cherche sur le forum, mais tu vas vite voir que la tension sur une cellule (2 électrodes) c'est 2 à 2,5V, pas plus. Forcer la tension ne sert à rien qu'á chauffer. La surface cherche relation entre courant surface et prod en l/mn .. attention c'est du HHO. Corrige pour H2.

Même si tu fais 0,1 l/mn en 1h30 tu as tes 10 N litres ....

Je pense que connecter direct le comp sur la prod ... c'est craignos .. probleme de débit et régulation. Faut penser à faire ça en 2 temps, production dans un réservoir souple (ballon ou autre .. le ballon va donner une pression, un autre truc souple peut être pas, peut être même du vinyle thermosoudé un peu épais mieux que le cahouchouc). Sache que les poumons ne dépassent pas 300 à 400 mm de colonne d'eau en pression .. Donc un tube renversé avec disons 50cm de liquide va donner la pression pour gonfler ...

La derniere vidéo d'Educis, montre bien combien l'H2 même si inflammable, ne va pas exploser comme HHO, car pas de O2 . .c'est un trés bon point qui permettra sans doute d'éviter le bulleur ... mais bon a voir.

Ensuite faudra penser connections, sécurité, purges, pureté et autres manips pour opérer au mieux ... Ça veut dire des tubes, des raccords et des vannes. Mais les débits étant faibles le 4x6mm en rilsan conviendra. Je ferai un schéma process d'ici 15 jours avec tous les éléments que je vois .. pour avancer ...
De toute façon ton prof qui est là pour te guider .. va pas te louper sur tes oublis !!. Il connait son métier.

Pour la filtration huile plusieurs solutions, je t'en reparlerai. J'ai pas encore ouvert tes liens sur le doc .. Je vais le faire. Et aussi commenter ton doc.

Voilà un premier jet, disons basic design !!!

 ... A+ MBHHO.

[stalkerhho]

bonjour,mbhho
"Au moins pour le bilan de production H2, O2 ou HHO ... StlakerHHO tu te trompes, c'est pareil."
je ne suis pas d’accord car pour récupéré l’hydrogène et l’oxygène séparé il faut écarté les électrode ce qui va demandé plus de tension pour le même ampérage donc plus de puissance,alors que pour le hho ou on peut rapprocher les électrodes ce qui demande moins de tension (P=IxU)(on le vois bien avec nos dry-cell et l'écartement des électrodes) donc pour récupéré les même quantité de gaz on consommera moins sous forme de hho la différence et qu'il ne s'exploitera pas de la même manière,
mais attention cela n'est que mon avis personnel!!!!

Ensuite "grosse différence de chaleur" et "chauffe fort" faudrait que tu expliques.
certain moteur Stirling peuvent fonctionner avec la chaleur de la paume de la main,et certaine petite voiture RC,avec moteur Stirling chauffer par une bougie ,donc prenons l’exemple d'un ballon gonfler au hho comme réservoir avec un anti-retour de flamme a la sortie et pour finir une petite buse style gicleur de carbu afin d'avoir une petite flamme qui remplacera la bougie, avec comme différence ,la flamme de hho pus puissante qu'une flamme de bougie donc un rendement moteur meilleur  
 
" il ne se stocke pas (et encore moins sous pression)"
pour le stockage, je fait des essais depuis longtemps a 2 bars sans aucun soucis mais sous certaine conditions car pour moi il y a STOCKAGE et STOCKAGE, je m’explique :la première solution et de le stocker (dans des réservoirs de plusieurs litres comme l’hydrogène et sous pression)qui totalement fou et dangereux"entièrement d'accord"
et la deuxième solution qui et de produire a la demande mais légèrement plus de façons a toujours avoir une petite réserve de quelque cm3 sous pression environ 2 bars qui et sans risque
voila mon point de vu et je tiens a signaler que toute mon explication et fonder sur des fait et non sur des théories
maintenant je donne mon avis uniquement a titres d'info si sa peut intéressai certain, mais je suis a l'écoute de toutes réfléction et je respecte l'avis personnel de chacun    

[mbhho]

Salut, merci Stalkerhho, voilà qui est précis. Tu me rassures en ne stockant que qq cm3 sous pression .. quoique .. fais gaffe !!

Ton explication sur l'écartement se tient .. mais les cellules qui séparent avec des menbranes ne sont pas si écartées que ça ... bref c'est clair

A+ MBHHO.

[H²_power]

Que pensez vous d'une chambre à air de vélo pour stocker le gaz sous pression ?
Je ne suis pas sur d'avoir bien compris au niveau des 2 gaz : HHO c'est du h2 (dihidrogene) avec O. ce gaz produit une explosion puissante par rapport a h2 seul. h2 est le gaz récupère sur la cathode il produit une explosion plus petite ?
Je voudrais être sur d'être au point la dessus

[H²_power]

Quand je parle de chambre à air de vélo pour stocker le gaz sous pression, c'est en réaction à MBHHO qui ma dit qu'il vaudrait mieux créer un espace pressurisé entre la production du gaz et le compresseur pour améliorer débit et régularité

[stalkerhho]

"les cellules qui séparent avec des membranes ne sont pas si écartées que ça"
oui dans ce cas sa peut être intéressant mais a voir le prix de ces cellules ou membranes?
par contre il y a un détaille qui pourrai poser un problème avec le compresseur que h2_power veut utiliser,
vu que l’hydrogène passe partout,il va surement passer a travers les segment du piston et monter en pression dans la carcasse du compresseur, surtout si le piston doit pousser l’hydrogène a plus de 10 bars il ne sera pas étanche a 100%,car le gaz utiliser couramment avec ce type de compresseur ,et le fréon ou l'aire qui n'on pas les même caractéristique que l’hydrogène et surtout ne comprime pas aussi haut(8 bars max pour l'air)
on peut toujours prévoir une mise a l'aire libre de la carcasse mais il y aura des pertes, donc pas top pour le rendement
d’autre avis serai interraissant

[stalkerhho]

le hho c'est les deux gaz hydrogène et oxygène combiner ,qui rend un mélange parfais et donc puissant et explosif , alors que hydrogène seul et moins puissant et n'explose pas,a moins de lui associer de l’oxygène et a bonne proportion  

[H²_power]

Re bonjour stalkerhho, j'ai regardé une vidéo d'un compresseur en fonctionnement sur YouTube qu'un gars avait découpé avec une meuleuse d'angle. Sur son compresseur, l'entrée des gaz à l'intérieur de la chambre de compression se fait par un orifice situé dans la carcasse directement, le gaz se balade comme il veut dans toute la cuve, donc selon ce que j'ai vu aucun risque de surpression a linterieur de celle ci car si il y avait une fuite au niveau de la chambre de compression (segmentation..) gaz retournerait directement a l'admission
Ce que je dis la reste a vérifier, je ne sais pas si ce type de fonctionnement est valable pour tous les compresseurs

[H²_power]

Merci beaucoup stalkerhho !
Encore une fois c'était peut être une question bête mais c'est fondamental, autant qu' on soit sur la bonne longueur d'onde des maintenant
Ça veut dire que ce que j'ai fais tout a l'heure sur mon schéma est correct c'est bien h2 qu'il fallait mettre et non HHO comme l'avait dit MBHHO !