Le prolongateur d’autonomie Aluminium-air de Phinergy-Alcoa : synthèse et conclusions


IMG_5669 - ppAprès avoir fait le tour de la question de la pile à combustible aluminium-air de Phinergy-Alcoa, Pierre Langlois nous en fait une synthèse et tire une conclusion à propos du potentiel de cette technologie à titre de prolongateur d’autonomie.

Dans le cadre d’une entente nouée avec le physicien Pierre Langlois ,Éco-Énergie à Montréal et Roulezelectrique ont obtenu le privilège de vous présenter le contenu intégral des infolettres qu’il publie sur une base régulière. Mentionnons que Pierre Langlois est consultant en mobilité durable, auteur et conférencier. Il est d’ailleurs l’auteur du livre Rouler Sans Pétrole, publié aux Éditions MultiMondes. On a pu l’apercevoir au petit écran dans des reportages consacrés aux hybrides rechargeables et aux batteries et voitures électriques, à l’émission Découverte, entre autres, où il a témoigné en tant qu’expert. Il a également siégé sur le comité aviseur responsable d’appuyer Daniel Breton dans le développement de la politique d’électrification des transports du Québec. Un gros merci à lui.

Le prolongateur d’autonomie Aluminium-air de Phinergy-Alcoa : synthèse et conclusions

Bonjour à tous

Après avoir fait le tour de la question du prolongateur d’autonomie aluminium-air (PAAA) de Phinergy-Alcoa, voici le temps d’en faire une synthèse et de conclure sur le potentiel de cette technologie comme prolongateur d’autonomie au lieu d’un moteur à essence. Les données présentées ci-après sur lesquelles s’appuient mes conclusions ont été présentées dans les billets suivants

http://roulezelectrique.com/la-batterie-aluminium-air-de-phynergy-une-analyse-preliminaire/

http://roulezelectrique.com/la-pile-a-combustible-aluminium-air-de-phinergy-le-cout-dun-plein-daluminium/

http://roulezelectrique.com/pac-al-air-de-phinergy-lefficacite-et-la-puissance-laissent-a-desirer/

http://roulezelectrique.com/pac-aluminium-air-phinergy-comparaison-chevrolet-volt-ges/

http://roulezelectrique.com/pac-aluminium-air-phynergy-quantite-deau-requise/

Et précisées/révisées dans mon dernier billet sur le sujet

http://roulezelectrique.com/prolongateur-dautonomie-al-air-de-phinergy-infos-supplementaires-et-precisions/

Voici ce que l’on sait:

  1. Phinergy a mis en place un partenariat avec Alcoa pour l’aluminium et Renault-Nissan pour développer une voiture équipée du PAAA
  2. Le PAAA est utilisé pour 10% des kilomètres environ (longs trajets) alors qu’une batterie Li-ion alimente le moteur électrique de la voiture pour 90 % des km (déplacements quotidiens)
  3. Avec 50 kg d’aluminium on peut parcourir 1 600 km dans la vraie vie (la voiture Citroën électrique prototype en comporte 25 kg)
  4. Dans un PAAA en fonctionnement, l’aluminium est transformé en hydroxyde d’aluminium qui est récolté pour être recyclé en aluminium
  5. Le coût du carburant (aluminium) sera égal et même supérieur à celui de l’essence lorsqu’on va transférer les taxes sur l’essence à l’aluminium (taxes de l’ordre de 60% du coût de l’essence en Europe et 30 % au Canada)
  6. Le PAAA émet (sur le cycle de vie de l’aluminium) 2 fois moins de gaz à effet de serre (GES) que le prolongateur d’autonomie thermique de la Volt, en supposant que l’aluminium est recyclé dans des usines d’aluminium utilisant l’hydroélectricité, mais le PAAA émet plus de GES qu’un prolongateur d’autonomie thermique pour un grand nombre d’usines d’aluminium sur la planète. Par ailleurs, de nouveaux types de moteurs à essence consommant 30 % moins de carburant devraient arriver sur le marché en 2015 ( http://fuel-efficient-vehicles.org/energy-news/?p=1048 ).
  7. Un PAAA prend 3 fois plus d’électricité qu’une batterie Li-ion pour le même nombre de kilomètres parcourus (à cause de l’électrolyse de l’alumine impliquée dans le recyclage de l’aluminium)
  8. Dû à la faible puissance d’un PAAA la vitesse d’une voiture intermédiaire est limitée à 90 km/h sur terrain plat
  9. Les plaques d’aluminium doivent être changées chez un concessionnaire en 30 minutes environ (à tous les 1600 km)
  10. on doit mettre approximativement 15 litres d’eau à tous les 300 km

Maintenant, voici la question qu’on doit se poser. En 2017 ou 2018, lorsque des voitures électriques munies d’un PAAA seront disponibles, est-ce qu’il y a suffisamment d’avantages pour que le consommateur moyen opte pour un PAAA au lieu d’un prolongateur d’autonomie à essence/biocarburant, comme celui de la Volt ou de la i3 de BMW ou encore celui de la VW Golf hybride rechargeable (2015)? N’oublions pas que les voitures tout électrique comme la Leaf aurons alors une autonomie vraisemblablement dépassant des 200 km au lieu du 130 km présentement. Par ailleurs, les voitures électriques à prolongateur d’autonomie à essence de prochaine génération vont consommer possiblement 10% à 30% moins de carburant.

Pensez-y bien. Pas de gain sur le prix du carburant, moins ou plus de GES selon le réseau électrique qui alimente les usines d’aluminium, et plusieurs contraintes. On ne peut faire soi-même le changement des plaques d’aluminium, ce qui oblige à aller chez un concessionnaire et empêche la mise en place d’une infrastructure de recharge comme les superchargeurs de Tesla qui s’opèrent en «self service». On doit trouver de l’eau à tous les 300 km alors qu’on a besoin de faire le plein d’essence à tous les 500 km seulement. Et finalement, la vitesse est limitée à 90 km/h sur un terrain plat sans vent. Que faire en région montagneuse, ou lorsqu’il y a un vent de face?

Enfin, il faut également considérer que le PAAA ne servirait en principe que pour 10% des kilomètres dans une année. Imaginons avoir à choisir entre une voiture à PAAA ou la prochaine génération de la Chevrolet Volt (2016) avec 90 km d’autonomie en mode électrique. Cette dernière pourrait faire 90 % de ses km à l’électricité et n’aurait aucun des désavantages cités au paragraphe précédent associés à un PAAA. Le commun des mortels aurait à choisir entre un prolongateur d’autonomie qui émet des GES correspondant à une consommation d’essence de 6 litres/100 km (Volt) ou de 3 litres/100 km (PAAA) sur seulement le dixième de son kilométrage annuel. N’avez-vous pas l’impression qu’il se dirait: j’élimine plus de 90 % de ma consommation de pétrole grâce à l’électricité du réseau dont je remplis la batterie Li-ion de ma Volt quotidiennement? Pensez-vous réellement qu’il fendrait les cheveux en quatre pour 10% de ses kilomètres?

Il m’apparait donc que le marché pour les voitures électriques à PAAA n’est pas évident, et que, somme toute, leurs désavantages par rapport aux voitures électriques à prolongateur d’autonomie thermique vont beaucoup faire hésiter les consommateurs. Surtout qu’à terme on pourra utiliser des biocarburants de deuxième génération, fait à partir de déchets et résidus organiques ou de cultures des bonnes plantes vivaces sur des terres marginales.

Qu’en pensez-vous?

Bien cordialement

Pierre Langlois, Ph.D., physicien

Consultant en mobilité durable,
Auteur et conférencier

Téléphone : 418-875-0380
Courriel: [email protected]
Site Internet: www.planglois.com

Le physicien Pierre Langlois faisant le plein électrique d'une Chevrolet Volt

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Jean-Claude Cousineau

Jean-Claude Cousineau est le fondateur du site Éco-Énergie à Montréal. Depuis avril 2015 il travaille pour Les Entreprises Ecosolaris. Ilest également un collaborateur du site Roulez Électrique.
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