Faire sensation avec des moteurs à hydrogène à combustion interne

Développement de Cummins et du moteur à combustion interne à hydrogène (ICE)

Notre programme de développement de moteurs alimentés à hydrogène est l'une de nos dernières initiatives pour faire progresser la technologie zéro carbone. Les clients en prennent note, tout comme les gouvernements. 

En effet, à en juger par certaines réactions, c’est presque comme si Cummins venait de réinventer le moteur à combustion interne (ICE).

Bien sûr, le développement de produits n’en est qu’à ses débuts, mais la vérité est qu’il semble très prometteur et je suis enthousiaste à l’idée de la capacité d’un moteur à hydrogène à éliminer pratiquement les émissions de CO2.

Un semi-couchette de classe 8 semi-alimenté par un moteur à combustion interne à hydrogène générerait 144 tonnes métriques de CO2 de moins par an, par rapport à son homologue diesel. Ces informations sont basées sur le modèle d'émissions de gaz à effet de serre (GEM) de l'EPA pour la conformité des véhicules moyens et lourds pour l'année de modèle 2027.
 
Cela représente une économie de 1,437 tonnes métriques de CO2 sur la durée de vie de ce véhicule - ce qui équivaut à près de 575 montgolfières de taille normale remplies de CO2 dans le ciel. Pouvez-vous imaginer ce qu'une flotte de véhicules à hydrogène à moteur à combustion interne peut accomplir si cela ne concerne qu'un seul véhicule ?

Pourquoi les moteurs à hydrogène ?

Les moteurs à combustion interne à hydrogène représentent une solution zéro carbone idéale et économique pour les applications à fort facteur de charge et à forte utilisation. En revanche, il existe des applications où les solutions électriques à batterie ne peuvent pas répondre aux exigences opérationnelles et où les piles à combustible ne sont pas encore économiquement viables. 
 
Un moteur à hydrogène à combustion interne s'adapte aux camions d'aujourd'hui, fonctionne avec les transmissions d'aujourd'hui et s'intègre parfaitement aux réseaux et aux pratiques de service existants de l'industrie. Les utilisateurs finaux réagissent positivement au potentiel d'un moteur à hydrogène en raison du carburant zéro carbone et de sa technologie bien connue. 

De même, le lancement du moteur à hydrogène profite également à d'autres voies pour atteindre un avenir zéro carbone, telles que les piles à combustible à hydrogène. En créant un cas d'utilisation viable et une demande d'hydrogène à court terme, nous pouvons accélérer le développement des infrastructures d'hydrogène et augmenter la production à grande échelle de réservoirs de stockage de véhicules. Ces deux avancées sont nécessaires à l'adoption généralisée des groupes motopropulseurs à pile à combustible.

Comment l’ICE à hydrogène sera-t-il commercialisé ?

Fort de décennies d’expérience et en tant qu’acteur majeur dans le domaine des moteurs au gaz naturel à l’échelle mondiale, vous pouvez dire que nous, chez Cummins, avons un avantage inhérent pour faire décoller ce programme.   

Il y a une réutilisation significative des composants appropriés du moteur, ce qui génère des économies d’échelle tout en offrant une fiabilité et une durabilité équivalentes à celles du diesel.

Mais il est également important de noter qu’avec des décennies d’expérience dans les moteurs à allumage par étincelle, nous utiliserons notre expertise pour mettre en avant une technologie différenciante. 

Notre programme de développement de moteurs à hydrogène prévoit d'utiliser de toutes nouvelles plates-formes de moteurs. L'objectif est d'obtenir un produit plus efficace et à plus haute densité de puissance avec des systèmes de cames en tête flexibles, un refroidissement amélioré et une friction réduite.

Ces plates-formes sont développées pour éviter les limites de performance et autres compromis associés à la conversion des moteurs diesel ou au gaz naturel d’aujourd’hui au carburant hydrogène.  

De plus, nous avons conçu une chambre de combustion optimisée pour le mélange de carburant, le mouvement de charge et la génération de turbulences. Cette conception est essentielle pour une combustion rapide de l'hydrogène afin de maximiser la densité de puissance et l'efficacité.

Les premiers tests sur ces solutions et d’autres solutions avancées valident rapidement nos attentes.

Quelle est la prochaine étape pour le développement d’Hydrogen ICE ?

La prochaine étape de notre innovation en matière de moteur à hydrogène consiste à faire correspondre la capacité de performance du groupe motopropulseur aux applications qui ont le plus de mal à trouver des solutions viables à zéro carbone à court terme. 

Les moteurs à combustion interne à hydrogène créeront une solution nouvelle et attrayante où des facteurs de charge élevés et une utilisation élevée des équipements sont essentiels pour les clients. Avec une vague d'excitation et de possibilités à l'horizon, le programme de développement de moteurs à hydrogène a le potentiel d'élargir le groupe motopropulseur de choix des clients. 

Relever des défis importants n'est pas nouveau pour Cummins. C'est ce que nous faisons depuis plus d'un siècle, et l'innovation fait partie de notre ADN. 

Au cours des 25 dernières années seulement, nous avons réalisé des réductions remarquables des émissions de NOx et de particules (PM) des moteurs. Les améliorations en matière d'efficacité énergétique ont également été impressionnantes, tout comme la réduction correspondante des émissions de CO2.

Au cours des prochaines années, notre programme de développement de moteurs à hydrogène relèvera le défi de fournir un carburant zéro carbone. Notre programme visera à conserver tous les attributs de performance auxquels nos clients s'attendent de Cummins.

Si l’on ajoute à cela un ensemble déjà diversifié de technologies disponibles, la voie vers l’adoption massive de solutions plus durables sur le plan environnemental est à portée de main.