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Un air qui n’est pas que du vent : la voiture «zéro émissions»

L’air comprimé est principalement utilisé dans l’industrie. Mais permettrait-il aussi de faire avancer une voiture ? C’est ce que trois jeunes en formation dans le canton de Zoug ont essayé de découvrir. Leur projet a même atteint la finale du Concours national de Science et jeunesse.

L’air comprimé permet à la voiture d’atteindre une vitesse pouvant aller jusqu’à 35 km/h. Photo: Melanie Rogenmoser
L’air comprimé permet à la voiture d’atteindre une vitesse pouvant aller jusqu’à 35 km/h. Photo: Melanie Rogenmoser

Melanie Rogenmoser, Nikifor Korjagin et Matthias Weber adorent bricoler. Leur fascination pour la technique et leurs préoccupations pour l’environnement prennent aujourd’hui forme dans un projet de la fondation Science et jeunesse. Le trio a développé une voiture écologique qui ne consomme pas d’énergie électrique et ne rejette aucun polluant dans la nature.

  

De l’industrie à la voiture

Mais quel est le secret d’une conduite propre et sans émissions nocives ? La réponse est l’air comprimé. « Dans le passé, il y a déjà eu des tentatives pour faire rouler des trams ou même des voitures par ce moyen », explique Melanie Rogenmoser, dessinatrice-constructrice industrielle et titulaire d’une maturité professionnelle. Aujourd’hui, l’air comprimé est essentiellement utilisé dans l’industrie, notamment dans l’automatisation des lignes de production. Il sert également à faire fonctionner des perceuses électriques et de petites ponceuses. Les participants au Concours national se sont d’ailleurs familiarisés avec cette technique dans le cadre de leur travail. Pour ces jeunes sensibilisés à l’environnement, l’occasion était donc parfaite pour tenter d’intégrer ce principe à un véhicule des temps modernes.

  

Comment fonctionne un moteur à air comprimé ?

La voiture est alimentée en énergie grâce à un réservoir à air comprimé, comparable à la capsule d’un siphon à chantilly. Dans le cas de la voiture, ce réservoir est toutefois plus grand et contient davantage de pression. Deux vannes de régulation permettent de réduire la pression à une pression de travail. Le gaz est ensuite injecté dans le moteur; celui-ci est en principe construit de la même manière qu’un moteur à combustion V6. L’énergie, convertie en mouvement rotatif, est alors transmise aux roues par l’intermédiaire de la boîte de vitesses.

  
Le trio de jeunes inventeurs: Melanie Rogenmoser, Matthias Weber et Nikifor Korjagin. Photo: Jris Bernet
Le trio de jeunes inventeurs: Melanie Rogenmoser, Matthias Weber et Nikifor Korjagin. Photo: Jris Bernet
  

L’élément critique de la propulsion à air comprimé est son rendement : elle implique en effet de nombreuses pertes d’énergie à toutes les étapes du processus. Lors de la compression de l’air, de l’énergie est libérée sous forme de chaleur. Si cette chaleur n’est pas utilisée, le rendement est très faible. Lorsque la pression de l’air est décomprimée pour actionner le moteur, l’énergie requise est absorbée sous forme de chaleur provenant de l’environnement, ce qui peut alors entraîner le gel des vannes ou du moteur. Un moteur à air comprimé n’émet toutefois aucun gaz nocif, et plus précisément aucun CO2, raison pour laquelle il est considéré comme particulièrement écologique. De plus, son carburant, l’air, est disponible en grande quantité sur terre.

  

Plus de 1000 heures de travail

Le véhicule construit est un modèle réduit à l’échelle 1:10. L’air comprimé assure une propulsion pour une vitesse pouvant aller jusqu’à 35 km/h. Le trio de techniciens a développé cette voiture de A à Z, du moteur au châssis. Ceci s’explique notamment par le fait que les composants n’étaient pas disponibles à l’échelle souhaitée. Ainsi, même la vanne de contrôle principale a été forgée par leurs soins. « Nous n’avons acheté que les roues, les vannes et le réservoir », rapporte Melanie Rogenmoser.

 

Les trois finalistes ont investi plus de 1000 heures dans la construction de ce prototype. « Nous sommes très heureux que notre plan ait fini par aboutir », confie Melanie Rogenmoser. Au cours de leur projet, ils ont pu compter sur plusieurs soutiens : leur école (GIBZ Zoug) a notamment apporté une contribution financière à ce travail dans le cadre d’un programme de promotion des jeunes talents. Le projet a par ailleurs été soutenu par Roche et V-Zug, les employeurs des trois apprentis.

  

Info : Le 25 avril, lors de la finale virtuelle du Concours national de Science et jeunesse, les trois passionnés se sont vu octroyer la mention « très bien » pour leur travail. Il est encore trop tôt pour dire quelle suite sera donnée au projet. Dans tous les cas, il semblerait que des discussions intéressantes aient déjà eu lieu avec des acteurs de la branche automobile. En automne, l’équipe présentera sa petite voiture au public dans le cadre de l’exposition de la fondation Science et jeunesse.

 

Description du projet

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