Nissan a annoncé qu'il développe le premier véhicule à pile à combustible à oxyde solide (SOFC), utilisant le bio-éthanol comme carburant, commercialisation en 2020

Nissan Motor a annoncé mardi qu'il développait un véhicule à pile à combustible (FCV) la technologie utilisant de l'éthanol comme source d'hydrogène dans ce qui serait une première dans l'industrie, et prévoit de commercialiser son système en 2020 dans le cadre des efforts visant à développer des voitures plus propres.

«Le coût et l'énergie nécessaires pour produire de l'hydrogène peut être très élevé, et il faut aussi des investissements importants dans (ravitaillement en carburant et le stockage) infrastructure", a déclaré le vice-président exécutif Nissan Hideyuki Sakamoto en conférence de presse. "Par rapport à cela, l'éthanol est très facile de se procurer, il est plus sûr de stocker et de moindre coût. Ce sont ses mérites."

---

Nissan affirme que sa technologie serait prête à l'emploi dans les véhicules en 2020, ajoutant qu'il pourrait être utilisé pour augmenter l'autonomie de véhicules électriques plus grands tels que les camionnettes de livraison.
Il cible une autonomie d'environ 800 kilomètres par ravitaillement en carburant, plus que l'autonomie moyenne pour les véhicules à essence, soit un peu plus de 600 km.

Positionnement des véhicules Nissan e-Bio à pile à combustible sur le marché

Le constructeur automobile a déclaré que les coûts de fonctionnement pour les FCV seraient à peu près semblables à ceux des véhicules électriques, tout en refusant de donner des détails sur le prix des véhicules.
​
L'éthanol est utilisé comme source de carburant pour les véhicules dans différents pays, dont le Brésil, mais Nissan envisage de l'utiliser pour produire de l'électricité dans les piles à combustible pour recharger les batteries qui alimenteront les moteurs de véhicules.

Fonctionnement
L'annonce de Nissan Motor sur cette nouvelle technologie stipule qu'une pile à combustible utilisant un carburant de type bio-éthanol comme source produisant de l'hydrogène dans une unité de reformage à bord du véhicule. L'hydrogène ainsi produite serait ensuite utilisée par la pile à combustible afin de produire de l'électricité, alimentant un moteur électrique. Le nouveau système,  "e-Bio Fuel Cell" est une première mondiale dans l'utilisation pour l'automobile et dispose d' une une pile SOFC et un reformeur embarqué pour convertir le carburant d'éthanol à 100% ou de l' eau combiné à l'éthanol (55% d' eau, 45% d' éthanol) à l' hydrogène. La pile SOFC peut utiliser la réaction de plusieurs carburants, y compris l' éthanol et le gaz naturel, avec l' oxygène pour produire de l' électricité avec un rendement élevé.

Le système de piles à combustible "e-Bio" est adapté pour les gros véhicules et les utilisation pour de longues distances, permettant une grande autonomie (~ 600 km, 373 miles) que les véhicules électriques à batterie, a déclaré Nissan dans une conférence de presse. Le système de piles à combustible "e-Bio" peut être utilisé de façon constante (24x7); dispose d' un entraînement silencieux et peu d'un temps de ravitaillement rapide; est polyvalent, avec une puissance amplement suffisante pour soutenir les services de livraison réfrigérés; et aura des coûts de fonctionnement équivalent à celui des véhicules électriques lors de l' utilisation de mélanges éthanol-eau. Nissan a mentionné qu'il prévoyait la commercialisation de la technologie en 2020.

Le système cellulaire e-Bio Fuel Nissan produit de l'hydrogène à partir d'éthanol ou de l'éthanol-eau mélanges à travers le reformeur à bord. La réaction principale pour cela est:

Le combustible à oxyde solide génère alors l'électricité par l'intermédiaire de la réaction de l'hydrogène avec l'oxygène de l'air. Les ions d'oxygène se déplacent à travers l'électrolyte de la pile à combustible, produisant de l'énergie. Un avantage de la  température élevée de fonctionnement est qu'un catalyseur hautement actif n'est pas nécessaire et aucun métaux rares ne sont nécessaires. Le système réutilise la chaleur générée par cette réaction de reformage.

CO2
Lorsque la puissance est générée dans un système SOFC, du CO2 est donc habituellement émis. Avec le système de bio-éthanol, les émissions de CO2 peuvent être neutralisés à partir du processus de croissance de la source du bio-éthanol (ex: maïs) et / ou processus de production, ce qui lui permet d'avoir un «cycle carboneutre» , avec une balance de CO2 nulle, Nissan a suggéré, en fonction de la région.

Comparaison du fonctionnement de 2 types de piles à combustibles à hydrogène

Nissan a déclaré que, dans l'avenir, l'e-Bio Fuel-Cell deviendra encore plus facile à utiliser. Le mélange eau-éthanol est plus facile et plus sûr à manipuler que la plupart des autres combustibles. Comme cela va supprimer les limites sur la création d'une toute nouvelle infrastructure, il a un grand potentiel de croissance du marché.

Nissan a déclaré que le e-Bio Fuel-Cell réalisera le concept de «Nissan Intelligent Power", qui fera la promotion d'une plus grande efficacité de l'électrification des voitures, le plaisir de la conduite électrique, aux côtés de véhicules électriques à batteries, comme la Nissan Leaf, Nissan e-NV200, et e-Power.

Sources: Reuters , GreenCarReports , Nissan 
​Contribution : Richard Lemelin, vice-président AVÉQ & directeur régional - Capitale-Nationale