D’ici 2027, le Japon mise sur les moteurs à hydrogène
Des tests effectués sur le moteur UEC 6UEC35LSGH, conçu par Japan Engine Corporation, ont permis de réaliser une co-combustion avec plus de 95 % d’hydrogène à pleine charge sur l’ensemble des cylindres. Ce moteur à deux temps, conçu pour fonctionner à basse vitesse et appartenant à la gamme UE Engine, est destiné à être utilisé comme propulsion principale pour un navire de commerce.
Remplacer le pétrole ?
Dans le processus de production d’hydrogène, les électrodes nécessaires à la génération de courant doivent être maintenues dans un état liquide ou fondu. Étant donné que les métaux possèdent des points de fusion très élevés, cela demande d’importantes quantités d’énergie, rendant le procédé coûteux et peu performant en comparaison avec l’essence et le diesel comme sources de carburant pour les véhicules.
Pour pallier ce problème, les producteurs d’hydrogène ont commencé à substituer les électrodes métalliques par des électrolyseurs à membrane échangeuse de protons, qui nécessitent bien moins d’énergie.
Lire en complément: Artemis II : un retour vers la Terre après un survol lunaire historique pour la NASA
Des progrès notables
Les avancées apportées à la conception des électrolyseurs permettent une exploitation plus efficace des matériaux ainsi que des dispositifs eux-mêmes. L’optimisation par l’automatisation, ainsi que les économies d’échelle dans les processus de fabrication, contribuent également à une diminution des coûts.
Ce projet est mené en collaboration avec Kawasaki Heavy Industries dans le cadre d’un programme soutenu par NEDO, impliquant également Mitsui O.S.K. Lines, MOL Drybulk Ltd., Onomichi Dockyard, ainsi que la société de classification Nippon Kaiji Kyokai (ClassNK).
Des tests encore en cours
Les tests ont pour objectif d’évaluer le comportement de la combustion de l’hydrogène dans un moteur puissant, dans des conditions proches du régime nominal. Les caractéristiques de l’hydrogène, telles que sa vitesse de flamme élevée et sa vaste plage d’inflammabilité, nécessitent un contrôle précis de l’injection et des paramètres de combustion. À ce stade, les résultats portent sur la stabilité du fonctionnement ainsi que la performance à pleine charge.
Le système choisi s’appuie sur l’hydrogène liquéfié comme source d’énergie. Celui-ci est stocké à des températures très basses, environ –253 °C, et est vaporisé avant son injection dans le moteur. L’ensemble du système d’alimentation, y compris le stockage cryogénique, le conditionnement et l’injection, est développé par Kawasaki Heavy Industries à travers un système spécifique (MHFS). Cette approche vise à augmenter la densité énergétique embarquée par rapport à l’hydrogène sous forme comprimée, afin de s’adapter à des profils d’exploitation de type hauturier.
La mise en place doit équiper un navire polyvalent d’environ 17.500 tpl actuellement en conception chez Onomichi Dockyard. La livraison du moteur est attendue pour 2027, suivie de son intégration à bord. Une phase d’exploitation expérimentale, d’une durée d’environ trois ans, commencera en 2028, sous la direction de Mitsui O.S.K. Lines et de MOL Drybulk Ltd. Nippon Kaiji Kyokai sera chargé de l’évaluation des questions de sécurité.
