SwRI présente un camion de classe 8 alimenté à l'hydrogène

Dans le cadre de son consortium H2-ICE, SwRI a développé un moteur à combustion interne à hydrogène destiné au marché des poids lourds. Réunissant des leaders des secteurs de l'énergie, de l'automobile et de l'industrie manufacturière, SwRI s'engage à accélérer la transition vers une mobilité durable grâce à des technologies innovantes dans les systèmes de propulsion à hydrogène. (Photo : SwRI)

Le Southwest Research Institute (SwRI) a annoncé avoir achevé avec succès le développement d'un véhicule de démonstration de classe 8 à hydrogène, construit dans le cadre de son consortium H₂ _- ICE soutenu par l'industrie. Cette démonstration porte notamment sur le développement d'un moteur à combustion interne à hydrogène (H₂ _- ICE) produisant des émissions de NOx et de _CO₂ ultra-faibles tout en offrant un couple et une puissance suffisants pour la plupart des applications lourdes.

Lancé en novembre 2022, le consortium H2-ICE a réuni des leaders du secteur des transports, issus de fabricants de moteurs et de camions, de fournisseurs de carburants et de lubrifiants, ainsi que de fournisseurs de premier rang, autour d'une vision commune : promouvoir la mobilité durable grâce à une technologie innovante de moteurs à hydrogène. Le consortium s'est attaché à démontrer le potentiel des véhicules H2-ICE pour compléter d'autres technologies de véhicules zéro émission inscrites dans la feuille de route de décarbonation du secteur.

Pour atteindre les objectifs du consortium, le moteur devait démontrer de faibles émissions d'oxydes d'azote (NOx) en plus des faibles émissions de dioxyde de carbone (CO₂) attendues de la combustion d'hydrogène. Malgré un délai relativement court de 18 mois, l'équipe du SwRI a déclaré s'être fixé un objectif ambitieux : atteindre la norme de 0,02 g/ch-h (grammes par cheval-vapeur-heure) de NOx ultra-faible du California Air Resource Board (CARB).

La démonstration H2-ICE achevée par SwRI a débuté sa tournée d'expositions à l'ACT Expo 2024 à Las Vegas, du 20 au 24 mai. Elle devrait également être présente au California Hydrogen Leadership Summit à Sacramento, les 16 et 17 juin. (Illustration : SwRI)

« Nous souhaitions que le programme soit conforme à la politique de l'Agence de protection de l'environnement (EPA) relative aux gaz à effet de serre (Phase 3). Nous savions donc que notre calendrier était ambitieux », a déclaré Ryan Williams, responsable de la division Ingénierie des groupes motopropulseurs du SwRI et responsable du programme du consortium H2-ICE. « Les équipes d'intégration ont dû faire preuve d'une planification exceptionnelle pour garantir le bon déroulement de la construction. »

SwRI a déclaré que ses consortiums sont des pôles de collaboration industrielle. Le consortium SwRI a réuni des experts parmi ses membres pour faire progresser le développement et surmonter les obstacles techniques liés à la combustion de l'hydrogène. SwRI a converti un moteur au gaz naturel X15N fourni par Cummins, membre du consortium, pour fonctionner à l'hydrogène injecté dans l'orifice d'admission, grâce à des composants fournis par d'autres membres du consortium.

« Des pièces sur mesure et des composants prototypes aux lubrifiants spécialement formulés, il s'agit d'un véritable effort de toute l'industrie », a déclaré Williams. « Nous n'aurions jamais pu terminer le véhicule de démonstration dans le court laps de temps qui nous a été imparti sans le soutien et la collaboration du consortium. »

Selon SwRI, le véhicule H2-ICE représente une option zéro GES convaincante sur le marché difficilement décarboné du transport routier longue distance. Son moteur de 370 ch produit un couple de 2 025 Nm, considéré comme idéal pour la plupart des applications de transport lourd. Le rendement du moteur est supérieur à 40 %, avec un pic à 43 %. Seules des traces d'émissions de carbone ont été mesurées dans les gaz d'échappement, totalisant environ 1,5 gramme de CO₂ par cheval-vapeur-heure (g/ch-h).

Basée à San Antonio, au Texas, la SwRI a déclaré s'être appuyée sur l'expérience acquise lors de précédents projets à faible émission de NOx pour véhicules lourds afin de développer un nouveau système de post-traitement spécifiquement adapté à l'environnement des gaz d'échappement à l'hydrogène. Associé aux faibles émissions du moteur H2-ICE, l'ajout de ce système de post-traitement réduit les émissions de NOx à 0,008 avec des catalyseurs vieillissants, ce qui est inférieur à la limite de 0,035 g/ch-h fixée par l'EPA en 2027.

« Les émissions de NOx produites par la plateforme H2-ICE sont déjà égales ou inférieures aux meilleurs résultats obtenus lors de nos précédents programmes diesel à faible teneur en NOx », a déclaré Chris Sharp, ingénieur au SwRI Institute, qui a dirigé les travaux d'étalonnage du post-traitement. « Nous prévoyons que le H2-ICE atteindra des émissions de NOx à l'échappement proches de zéro, avec des valeurs à un chiffre en mg/ch-h dans presque toutes les conditions de fonctionnement. Je suis extrêmement fier des réalisations de l'équipe et enthousiaste pour l'avenir du projet. »

Le véhicule de démonstration finalisé est exposé à l'ACT Expo 2024 à Las Vegas, du 20 au 24 mai, où il sera présenté aux côtés d'autres technologies de pointe à faibles émissions de carbone et à zéro émission. Il devrait ensuite être exposé au California Hydrogen Leadership Summit, les 16 et 17 juin à Sacramento, en Californie.