Un nouveau système de chauffage pourrait améliorer l'autonomie de la voiture électrique

Les acheteurs qui envisagent une voiture électrique doivent garder à l'esprit que l'utilisation du chauffage et de la climatisation alimentés par batterie peut réduire l'autonomie de la voiture d'un tiers ou plus (voir la solution de BMW à l'autonomie limitée des véhicules électriques : un prêt à essence). UNE New York Times Le critique a récemment rencontré ce problème lors d'un essai routier, se retrouvant bloqué avec une batterie à plat (voir Musk-New York Times Debate Highlights Electric Cars' Shortcomings).

Économiseur d'énergie: Un système de chauffage et de refroidissement éprouvé pour les véhicules électriques fonctionne sans batterie.

Mais un système de chauffage et de refroidissement en cours de développement élimine presque la consommation de la batterie. Les chercheurs travaillent avec Ford sur un système qu'ils espèrent tester dans la Focus EV de Ford au cours des deux prochaines années. Les travaux sont financés par une subvention de 2,7 millions de dollars de l'Agence des projets de recherche avancée pour l'énergie.

Les chercheurs décrivent leur nouvel appareil comme une batterie thermique. Il utilise des matériaux qui peuvent stocker de grandes quantités de liquide de refroidissement dans un petit volume. Au fur et à mesure que le liquide de refroidissement se déplace dans le système, il peut être utilisé pour le chauffage ou le refroidissement.

Dans le système, l'eau est pompée dans un récipient à basse pression, s'évaporant et absorbant la chaleur au cours du processus. La vapeur d'eau est ensuite exposée à un adsorbant, un matériau avec des pores microscopiques qui ont une affinité pour les molécules d'eau. Ce matériau extrait la vapeur du récipient, maintenant la pression basse afin que plus d'eau puisse être pompée et évaporée. Ce processus de refroidissement par évaporation peut être utilisé pour rafraîchir l'habitacle.

Au fur et à mesure que le matériau adsorbe les molécules d'eau, de la chaleur est libérée ; il peut être acheminé à travers un radiateur et dissipé dans l'atmosphère lorsque le système est utilisé pour le refroidissement, ou il peut être utilisé pour réchauffer l'habitacle. Le système nécessite très peu d'électricité, juste assez pour faire fonctionner une petite pompe et des ventilateurs pour souffler de l'air frais ou chaud.

Finalement, l'adsorbant ne peut plus absorber d'eau, mais le système peut être rechargé en chauffant l'adsorbant au-dessus de 200 °C. Cela l'amène à libérer l'eau, qui est condensée et renvoyée dans un réservoir.

Un radiateur électrique pourrait être utilisé à cette fin, dit Evelyne Wang , professeur de génie mécanique au MIT, qui dirige les travaux. Mais il y a tellement de sources de chaleur, comme la chaleur d'un chauffe-eau solaire, donc l'électricité n'aurait pas besoin d'être utilisée, dit-elle. La recharge complète du système devrait prendre environ quatre heures, ce qui correspond à peu près à ce qu'il faut pour recharger certains véhicules électriques courants aux bornes de recharge standard.

Le concept de base du système de contrôle de la température n'est pas nouveau (voir Utilisation de la chaleur pour refroidir les bâtiments ). Mais il a été difficile de rendre un tel système suffisamment compact pour une utilisation dans une voiture, en particulier parce que des conteneurs séparés sont normalement utilisés pour évaporer et condenser le liquide de refroidissement. La conception plus compacte des chercheurs utilise un seul conteneur à ces deux fins.

Les chercheurs développent aujourd'hui des matériaux capables d'adsorber plus d'eau, ce qui permettrait d'utiliser moins d'adsorbant. L'un est une zéolite modifiée, un type de matériau poreux qui a longtemps été utilisé en catalyse. Ils travaillent également sur un matériau appelé cadre organique métallique, dont les propriétés peuvent être systématiquement modifiées en faisant varier la composition des matériaux organiques qui relient des amas microscopiques de métal. Les chercheurs ont ajouté des matériaux hautement conducteurs thermiquement tels que des nanomatériaux à base de carbone à leur adsorbant afin que le système puisse chauffer et refroidir plus rapidement, ce qui peut également permettre de réduire sa taille globale.

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