Jaguar C-X75 : la voiture de demain sera-t-elle à turbine ?

dimanche 10 octobre 2010 Écrit par  Yves Heuillard

Jaguar C-X75-2 vue arrière

Pour Jaguar, son nouveau concept C-X75 "explore les confins du possible en matière de performances et de développement durable". A vous de juger si 780 chevaux, 2 turbines à gaz dévorant 70 000 litres d'air à la minute à 330km/h, 4 moteurs électriques emballés dans un design sublime et quelques références à l'environnement, ont quelque chose à voir avec votre conception d'un développement durable.

Le dernier concept automobile de Jaguar, est un véhicule électrique hybride rechargeable. Le système de propulsion de 580 kW du C-X75 se compose de quatre puissants moteurs électriques de 145 kW (197ch), montés chacun dans une roue. Ils peuvent fonctionner sur les batteries, qu'on aura pris soin de charger avant de partir. D'une capacité de 19,6 kWh elles fournissent à l'engin une autonomie de 110 km. Du moins c'est ce qu'indique Jaguar car s'il prenait au pilote l'envie de tester les accélérations de 0 à 100 km/h en 3,4 secondes, gageons qu'il n'irait pas si loin...

Jaguar C-X75

Au centre de la voiture sont implantées deux microturbines à gaz de nouvelle génération fournissant chacune une puissance de 70 kw (95 ch ) à 80 000 tours minutes pour assurer , via deux générateurs électriques, la charge des batteries. L’autonomie de la voiture passe ainsi à... 900 km. En mode "circuit", les deux turbines et leurs générateurs électriques fournissent directement un surcroît de courant aux moteurs pour une vitesse de 330 km/h, une puissance de 780 ch et un couple total de 1600 Nm. Le tout, avec ses 230 kg de batteries et ses réservoirs de gaz, ne pèse que 1350 kg. Vous en restez comme deux ronds de flan...

Une mécanique d'orfèvre

Si comme moi votre mode de transport de prédilection développe 0,3 ch (mes mollets arqueboutés sur les pédales) vous vous demandez bien à quoi un tel engin peut servir. D'abord rappelons qu'il s'agit d'un concept et que cette voiture ne sera peut être jamais produite. Voyons la donc comme un laboratoire et un observatoire. Un laboratoire technologique et un observatoire d'un développement durable qui n'analyse que ce qu'il veut bien voir.

JaguarC-X75 Turbine

Les micro turbines à gaz en particulier suscitent notre intérêt. Fabriquées par l'entreprises britannique Bladon Jets, elles sont en miniatures l'expression des turbines axiales, à étages multiples, utilisées en aéronautique par exemple. Ce sont des joyaux de la mécanique. Chaque turbine ne pèse que 35 kg pour une puissance de 70 kW à 80 000 tours. Les turbines sont mécaniquement beaucoup plus satisfaisantes que les moteurs à pistons. Elles ne nécessitent ni refroidissement ni lubrification, et elles peuvent atteindre leur régime optimal en quelques secondes.

28 g de CO2 au km. Est-ce possible ?

Jaguar annonce des émissions de 28 g de CO2 au km pour le C-X75. Le chiffre est repris dans les médias sans discussion. Est-il réaliste ? Ceci résulte d'une part du carburant utilisé, le gaz naturel, qui émet de l'ordre de 28% moins de CO2 par mégajoule que l'essence ou le diesel (1). Ceci résulte aussi du rendement des turbines et de l'hybridation. L'ordre de grandeur de l'efficacité mécanique d'une micro turbine est de 25 à 35 % (2) soit un ordre de grandeur deux fois supérieur au rendement réel (sur la route) d'un bon vieux diesel (1).

Jaguar C-X75 tableau de bord

Le poids de la voiture, résultant de l'usage de l'aluminium et des microturbines, son aérodynamisme particulièrement étudié, la récupération d'énergie au freinage, la récupération de l'énergie de poussée des gaz chaud, des alternateurs de pointe en provenance de SR Drives, le couplage direct des générateurs de courant aux moteurs électriques, le tout associé à une mesure de la consommation dans des conditions idéales de vitesse, peut effectivement aboutir au chiffre de 28g de CO2 par km.

Et même si les émissions étaient de 40 ou 50 g de CO2 au km, nous ne pourrions que nous en féliciter. Reste que réduire l'échelle de ce monstre pour en faire la voiture de tout le monde tout en gardant le bénéfice environnemental, est probablement hors de portée, tant en prix, qu'en technologie.

Le gaz serait-il donc le carburant idéal ?

Indéniablement le gaz naturel génère moins de CO2 à production d'énergie égale que les autres carburants, et sa combustion est également beaucoup plus propre. Reste que les études sérieuses sur le cycle complet du gaz sont rares. Une étude encore préliminaire (4) de Robert Howarth de la Cornell University concernant l'exploitation des gaz non conventionnels par la technique du fracking conclut : "Il est fort probable que l'étude du cycle complet du gaz naturel montrerait qu'en terme d'émissions de gaz à effet de serre, il est moins bon que le pétrole et à peine meilleur que le charbon... "

extraction des gaz non conventionnelsL'étude se fonde sur le fait que le gaz naturel à un pouvoir réchauffant 72 fois supérieur au CO2 sur une période de 20 ans et qu'il fuit facilement (exemple ici ça fuit depuis 37 ans). L'Agence internationale de l'énergie (IEA) montre (5) par exemple qu'en 2004, 15 % des émissions de gaz à effet de serre de la Russie (soit 298 millions de tonnes d'équivalent CO2) venaient de la production du transport du gaz naturel, dont environ 20% pour les seules fuites...

Une autre étude (6), du MIT cette fois, montre un avantage pour l'usage du gaz naturel dans les automobiles, mais pas aussi important qu'on pourrait le croire a priori. Elle conclut que le passage des carburants liquides au gaz n'en vaut pas la chandelle. Notons que les deux études ne prennent pas les mêmes valeurs pour les pouvoirs réchauffant et les taux de fuite.

Ceci, encore une fois, n'est ni pour démontrer, ni pour accuser, mais pour nous habituer à prendre de la hauteur. Le passage à un monde vraiment durable passe par ce regard par le bon bout de la lorgnette.

Crédit photos : Jaguar, Wikimedia Commons

Références

1) Institut français du pétrole : les clés pour comprendre

2) Wikipedia/Turbines à gaz

3) Source : Agence internationale de l'énergie (IEA)

4) Robert W. Howarth David R. Atkinson Professor of Ecology & Environmental Biology, Cornell University : Preliminary Assessment of the Greenhouse Gas Emissions from Natural Gas obtained by Hydraulic Fracturing

5) Source : Agence intrenationale de l'énergie (IEA)

6) Andreas Schäfer, John B. Heywood, Henry D. Jacoby and Ian A. Waitz : Transportation in a Climate-Constrained World

1 Commentaire

  • Lien vers le commentaire dimanche 19 juin 2011 Posté par Christopher-H

    Un grand merci pour votre exposé et les liens fournis avec votre page!
    Je cherchais depuis un certain temps à  mieux comprendre quelles étaient les technologies du prototype Jaguar, notamment concernant les "miraculeuses" micro turbines à  gaz.

    Je fais en effet des recherches sur les solutions motorisées alternatives (à  un niveau amateur, bien entendu), et j'aimerais en comparer le rendement avec notamment les quasi-turbines canadiennes. La production en énergie électrique de ces types de moteurs m'intéresse tout autant, car un bon emploi de toutes ces technologies permettrait de créer de nouveaux loisirs motorisés mais écologiques et compacts, en attendant un passage vers une réelle tentative d'écologie automobile.

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