JCB rend l’hydrogène accessible

15514
blank
Présentation du moteur hydrogène par Tim Burnhope, qui dirige l'innovation chez JCB.

JCB sera sans doute un des premiers constructeurs à proposer des engins de moyen tonnage avec un moteur combustion à l’hydrogène. Si tout va bien à horizon fin 2023. Il sera surtout le premier à proposer un concept de ravitaillement sur chantiers en hydrogène tout comme un engin au GNR classique.

Le moteur à hydrogène JCB existe bel et bien dans l’usine Power System du britannique. Il est identique à la version GNR, en dimensions, en puissance, en couple. Seules différences, en partie supérieure, un turbocompresseur, une rampe d’injection et un système d’allumage spécifiques. Plus une cartographie électronique dédiée.

Le résultat ? Une motorisation tout à fait classique, aux réactions plus vives à écouter les spécialistes mais surtout sans émission de CO2. A savoir qu’un kg d’hydrogène équivaut à 3 l de GNR. Si ce projet ambitieux a pris forme, c’est par la volonté d’un homme, Lord Bamford, Président de JCB, bien décidé à prendre une part active à la décarbonation de l’industrie. Avec un poil d’utopisme au départ, c’est vrai, mais à l’arrivée une technologie fiabilisée.

Le Dig Tour 2023

L’investissement est conséquent, quelque 100 millions de livres, soit l’équivalent de 116 millions d’euros au taux de change actuel, 50 ingénieurs motoristes et pas mal d’heures sur banc d’essai. C’est la machine à innover de JCB. La même qu’à l’époque quand le constructeur décide de devenir motoriste en 2004. Il sort de l’usine anglaise en moyenne 250 moteurs par jour, à 80 % pour ses propres engins. Fin 2021, JCB fêté son 750 000ème exemplaires produits.

Quid de l’électrique ?

JCB annonce avoir produit 1 000 mini pelles électriques. Sachant que l’énergie électrique se limitera aux engins compacts travaillant en milieu urbain. Là où il existe des solutions bien réelles de recharge compatibles avec l’autonomie de travail d’un engin. Selon Tim Burnhope, le grand manitou de l’innovation chez JCB, l’usage de batteries présente trop de critères restrictifs pour l’industrie des engins de construction, ne pesant rien face à l’industrie automobile. Et surtout face aux coûts exponentiels et exorbitants d’une pelle de moyen ou gros tonnage équipées en batteries.

D’où la nécessité de travailler sur d’autres solutions alternatives. Premier test grandeur nature pour JCB, la pile à combustible embarquée sur une pelle de 22 t, la JCB 220X. Des mois durant, les ingénieurs ont mis au point et fait tourner la 1ère pelle sur chenilles à pile à combustible au monde dans un environnement de chantier, avec beaucoup de poussières. Il a été rapidement constaté que cette solution n’était pas compatible avec des cycles de travail d’une pelle où la demande de puissance au creusement doit être instantanée.. Avec un prix exorbitant. Rien que la pile à combustible coûte plus de 100 000 € sans réelle fiabilité dans le temps.

Revenir aux fondamentaux

Le plus logique pour JCB a été de partir d’une base solide, son moteur à combustion interne, développé dans une logique de simplification face aux exigences normatives. Un concept assez abouti pour relever le défi technologie de créer une combustion contrôlée, même avec une pression et une température basses.

Les recherches ont porté sur la stabilité du mélange gaz oxygène à l’intérieur de la culasse. Avec une solution d’injection d’air comprimé et un système d’allumage spécifique pour déclencher la combustion. L’autre grande problématique à résoudre aura été gestion de la vapeur en sortie du process de combustion.

les propriétés de combustion de l’hydrogène permettent au moteur à hydrogène de fournir la même puissance, le même couple et le même rendement que les moteurs diesel mais sans émission de CO2. Avec la technologie et les composants des moteurs diesel Aucun matériaux rares, lithium ou platine sont nécessaires.

Faire le plein tout simplement

Mais là où JCB va marquer le marché avec sa solution hydrogène, c’est sur le fait de fournir un carburant mobile pouvant approvisionner directement une machine. Et avec la garantie d’un temps de fonctionnement maximal et un ravitaillement rapide. L’acheminement de l’hydrogène depuis l’usine de production, explique JCB, pourra se faire par des trucks trailer embarquant des racks de bonhommes en acier, jusqu’à un point de stockage ou des camions ravitailleurs.

Pour la livraison sur chantiers, JCB a d’ores et déjà étudié un concept sur base de tracteur Fastrac. Embarquant une unité de stockage/transformation, contenant suffisamment d’hydrogène pour remplir 16 chargeuses-pelleteuses. A ce stade, l’hydrogène est compressé à 350 bars. Le transfert du gaz se fait en cascade de pressions jusqu’aux réservoirs de l’engin. Une opération de refueling dure 10 min, délai constaté le jour de notre visite avec le plein d’un tracto JCB.

Les moteurs à hydrogène JCB équipent aujourd’hui des prototypes de chargeuses-pelleteuses et de chargeurs télescopiques.

Léger sifflement de la pile à combustible

LAISSER UN COMMENTAIRE

S'il vous plaît entrez votre commentaire!
S'il vous plaît entrez votre nom ici

un × 3 =