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Petit tour en Pipistrel électrique

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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Manu le Mercredi 16 Septembre 2020 08:44

Bob a écrit:Mais les entreprises travaillent en direction du stockage d'hydrogène liquide qui est à la pression ambiante, donc un réservoir quasiment ordinaire, pas plus lourd que ce qu'on utilise pour l'essence.

Mais du coup à quelle température ? Parce qu'à pression ambiante l'hydrogène liquide est à 20 K, -252 °C.

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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Manu le Mercredi 16 Septembre 2020 09:09

Philippe Warter a écrit:On peut du coup le compléter : quid du moteur lui-même? On sait que son frère à Rotax a un potentiel à 2000 h (version certifiée).

Un moteur électrique est increvable, les seules pièces en mouvement sont 2 roulement et le rotor. Il n'y a aucune raison qu'il soit soumis à potentiel.
Philippe Warter a écrit:Sans compter le véritable impact écologique. Il y aurait beaucoup à en dire (extraction de métaux rares, fabrication des batteries, fourniture de l'électricité, recyclage, etc ...)

Comparé à la solution pétrole ce sera toujours très favorable.

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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Philippe Warter le Mercredi 16 Septembre 2020 09:56

Je ne crois pas qu'un moteur électrique soit increvable.
Pour au moins deux raisons :
- j'en ait déjà vu cramer plusieurs (au sens propre)
- j'ai bien dû changer une demi-douzaine de démarreurs sur mes divers véhicules (après de longues années d'utilisation j'en conviens), 2 CV, BX, BMW, ... Or c'est un moteur électrique, qui ne tourne que quelques secondes par jour.

Mais c'est vrai qu'on ne parle jamais de potentiel des moteurs électriques. Il y a forcément des pièces d'usure, les roulements par exemple. A une époque on devait changer régulièrement les "charbons" (pièces permettant le contact sur arbre en rotation).
Je crois que ça n'existe plus. Par contre les bobinages sont toujours constitués de fils de cuivre. Et c'est toujours aussi facile à faire fondre. C'est même la principale raison de panne sur un moteur électrique.
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Philippe Warter le Mercredi 16 Septembre 2020 10:04

Manu a écrit:
Philippe Warter a écrit:Sans compter le véritable impact écologique. Il y aurait beaucoup à en dire (extraction de métaux rares, fabrication des batteries, fourniture de l'électricité, recyclage, etc ...)

Comparé à la solution pétrole ce sera toujours très favorable.

Manu


Et on a des chiffres permettant d'être aussi péremptoire?
En dehors des émissions de CO2 pendant l'utilisation, connait-on vraiment l'impact d'un véhicule électrique sur l'environnement? Et aussi sur la population?
Parce qu'on ne dit pas assez que les métaux rares nécessaires à la fabrication d'une batterie ne se trouvent pas en Europe. Plutôt en Asie (Chine) et Afrique. Et ceux qui travaillent dans ces mines n'ont pas forcément une protection sociale et sanitaire top niveau.

https://www.liberation.fr/planete/2018/ ... el_1625375

On peut penser que Libé est un journal complotiste, anti-Greta, climato-sceptique, et tout et tout.
Mais bon, ça fait quand même réfléchir.
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Leon Robin le Mercredi 16 Septembre 2020 10:24

Manu a écrit:........ Mais renseigne toi quand même sur le poids d'un réservoir en acier capable de stocker de l'hydrogène (molécule très petite capable de traverser les paroies si elles sont trop fines) et à cette pression ............

Le domaine spatial a contribué à alléger ces réservoirs. Celui de la navette spatiale, en alliage léger (et titane je crois) pesait 13 tonnes à vide pour 82 tonnes d'hydrogène liquide embarqué. Le résultat en changeant d'échelle ne serait pas linéaire, mais on devrait pouvoir réaliser des réservoirs d'un poids raisonnable par rapport à l'énergie embarquée.
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Delépine le Mercredi 16 Septembre 2020 11:03

Oui, mais savoir combien de temps l'hydrogène stationne dans le réservoir d'une fusée.
La libellule a quatre "l" et quatre ailes... comme la 4L qui a aussi quatre ailes mais un seul L, et prétend pourtant en avoir quatre...

http://ruthenium.eklablog.com/fictions- ... -c18130253
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Manu le Mercredi 16 Septembre 2020 11:28

Philippe Warter a écrit:Et on a des chiffres permettant d'être aussi péremptoire?
En dehors des émissions de CO2 pendant l'utilisation, connait-on vraiment l'impact d'un véhicule électrique sur l'environnement? Et aussi sur la population?
Parce qu'on ne dit pas assez que les métaux rares nécessaires à la fabrication d'une batterie ne se trouvent pas en Europe. Plutôt en Asie (Chine) et Afrique. Et ceux qui travaillent dans ces mines n'ont pas forcément une protection sociale et sanitaire top niveau.

Emission de GES à la fabrication : 80 kg / kWh aujourd'hui. La batterie de 50 kWh d'une Zoe est donc " rentabilisée " en 40 000 km par rapport à la Clio équivalente (100 g/km). Celle d'une Tesla (100 kWh) en 50 000 km par rapport à une voiture de gamme équivalente (200 g/km).

Pour la consommation électrique, la France est à 107 g Eq CO²/kWh. Pour une consommation moyenne de 15 kWh/100, ça fait 16 G Eq CO²/km (et non pas de CO² seul comme on le calcule pour les voitures thermiques). En Allemagne avec 392 g Eq CO²/kWh on arrive à 59 g Eq CO²/ km et même le mouton noir polonais avec ses 672 g Eq/CO² arrive à peine au niveau de la Clio avec 100 g Eq CO² / km. C'est bien sûr à pondérer avec les consommations réelles plus faibles (15 kWh c'est ma Leaf, pas réputée pour sa frugalité, une Model 3 est à 12 kWh, un E-Niro à 14, une Ioniq à 11) et à comparer avec les émissions des voitures thermiques de gamme équivalente, majorées des émissions des autres GES que le CO², et de l'extraction / transport / raffinage du pétrole. Parce que pour les voitures thermiques, on ne prend en compte que les émission du carburant consommé, et pas celles du puit à la roue comme pour une voiture électrique.

Le lithium ne pose pas de problèmes majeurs, les réserves terrestres sont relativement limitées mais les réserves maritimes sont gigantesques. Et le recyclage permet d'en récupérer une bonne partie. Et l'Europe ne manque pas de réserves de lithium, 39 sites en Finlande, Allemagne, France (Alsace et Massif central principalement), Portugal, Serbie, République Tchèque, Autriche, Royaume Uni, Irlande, Espagne... ont été identifiés à ce jour et/ou sont ou en cours d'exploitation (dans l'Allier chez nous).

La cobalt en pose beaucoup plus de problème mais tous les fabricants sont sur le pont pour trouver des alternatives. Chez Tesla, les premières batteries de 60 kWh en contenaient 11 kg en 2010, les actuelles de 2016 de 100 kWh n'en contiennent plus que 4,5. Et Tesla a annoncé en juin la mise en production d'une nouvelle génération de batterie sans cobalt pour sa Model 3, technologie qui devrait être implantée dans les mois qui viennent sur les Model S et Y à l'occasion de leur remise à niveau.

Le recyclage est en place depuis 2012, mais aujourd'hui on se rend compte que les batteries prévues à l'origine pour 5 ans de durée de vie tiennent bien plus longtemps, grâce à l'amélioration des chimies et de la gestion thermique (au point qu'elles sont aujourd'hui garanties 8 ans) et depuis quelques années une filière de stockage stationaire industrielle, où la densité énergétique est très secondaire comparée aux exigences du transport, s'est mise en place, ce qui prolonge d'autant leur durée de vie opérationnelle. On table aujourd'hui sur 20 ans. Du coup les capacités de recyclage (dont 45 % du total européen se trouve en France avec la SNAM, Euro Dieuze ou Recupyl) ne sont pas encore exploitées à leur capacité maximale. La situation est infiniment plus problématique pour les batteries d'ordinateurs ou de portables, vu leur faible valeur résiduelle, finissent bien plus souvent en décharge que dans la filière de recyclage sans que personne ne s'en émeuve.

Qu'est ce que tu entends par impact sur la population ? Il n'y a aucune émission d'échappement avec tout ce que ça implique (GES, CO, NOx, particules fines) et le bruit, qui est identifié comme une source majeure de stress, est très significativement réduit, surtout en ville où les vitesses sont faibles, et là où justement il y a le plus de personnes potentiellement concernées (et fidèle à moi même j'en remets une couche, mais il serait temps, sur ce seul critère, d'imposer prioritairement la motorisation électrique sur les motos, qui sont ce qu'il y a de plus nuisibles en terme de bruit).

Restent les particules de pneus, à égalité avec les voitures thermiques, et les particules de frein, quasiment réduites à néant vu qu'avec le freinage régénératif on ne freine quasiment pas avec une voiture électrique.

Sur l'aspect social de l'extraction des minerais, c'est une question prise en compte par les fabricants, qui pour des questions d'image cherchent à ne pas donner le baton pour se faire battre. Il y a potentiellement quelques exploitations peu regardantes, mais ça représente une part très minoritaire de la production. Le gros vient de grands groupes industriels eux aussi commercialement soucieux de leur image. Quant à la protection sociale, je suis pas sûr que le mineur chinois soit plus mal loti que le travailleur immigré de l'industrie pétrolière saoudienne (les Saoudiens ne travaillent pas, ils font travailler des immigrés pour leur compte).

Et sinon on peut aussi faire une comparaison point par point avec l'industrie pétrolière, responsable en plus des problématiques d'extraction, transport, raffinage, ... d'impacts climatiques majeurs, mondialement généralisés, aujourd'hui incontrôlables et irréversibles à l'échelle d'une vie humaine (voire même d'une civilisation).

Donc oui la technologie électrique a ses défauts, mais c'est sans commune mesure avec ce qu'on connait aujourd'hui dans notre société pétrolisée. Et accessoirement on est au début de cette technologie avec tout ce que ça implique en terme de potentiel de progression, tandis que la technologie thermique a plus d'un siècle de développement derrière elle est au bout de ses possibilités d'amélioration. Carnot est têtu, un moteur thermique n'aura jamais le rendement d'un couple batterie / moteur, et ne supprimera jamais les émissions d'échappement.

Leon Robin a écrit:Le domaine spatial a contribué à alléger ces réservoirs. Celui de la navette spatiale, en alliage léger (et titane je crois) pesait 13 tonnes à vide pour 82 tonnes d'hydrogène liquide embarqué. Le résultat en changeant d'échelle ne serait pas linéaire, mais on devrait pouvoir réaliser des réservoirs d'un poids raisonnable par rapport à l'énergie embarquée.


Il pesait 26 tonnes dans sa dernière version (contre 35 initialement) pour 108 tonnes d'hydrogène liquide. Mais c'est un détail. Tu crois vraiment qu'on utilisera un jour de l'hydrogène liquide à -252° comme carburant grand public, avec un stockage dans les réservoirs pendant des jours voire des semaines ? Ca va être le feu d'artifice du 14 juillet tous les jours à ce niveau là.

Sinon j'avais trouvé ça sur le poids et le volume  des reservoirs d'hydrogène (pages 4 et 5) : https://www.contrepoints.org/wp-content ... nexe-1.pdf

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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Splitcat le Mercredi 16 Septembre 2020 11:54

Julien78510 a écrit:
Splitcat a écrit:L'hydrogène est, comme les batteries, moins optimal que le pétrole, mais pas sur le plan du poids : uniquement sur le plan du volume.
Il serait donc tout à fait possible d'envisager des avions à hydrogène de 5 heures d'autonomie, ils auraient juste un fuselage agrandi.

Donc plus de poids et de trainée, donc plus de conso et besoin de plus de puissance, donc plus de carburant, donc un fuselage encore plus agrandi, donc...
Et sans parler du poids du réservoir en lui même, l'hydrogène est assez complexe à stocker.


Bien sûr que ce n'est pas la meilleure solution dans l'absolu, sinon on l'aurait fait depuis des années.
Mais c'est probablement mieux que des batteries.
Regarde un A330 : c'est optimisé.
Regarde un A330 dont on remplacerait les 150 tonnes de pétrole par des batteries : il ne doit pas voyager bien loin.
Regarde un A330 transformé en Beluga : il a beaucoup de volume mais pas énormément de poids, il fonctionne bien.

Reste effectivement la dangerosité.

En tout cas c'est ce que j'avais retenu de mon cours de propulsion aéro à l'université de Sydney.
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede PhM le Mercredi 16 Septembre 2020 12:23

Pfff ! Un bon caoutchouc entortillé sur la longueur du fuselage serait un avion écologique.
Du moins, c’est ce que j’ai retenu de mes dessins animés de Disney.
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Manu le Mercredi 16 Septembre 2020 14:29

Splitcat a écrit:Mais c'est probablement mieux que des batteries.

Tout dépend de la méthode de stockage de l'hydrogène.

Gazeux sous pression c'est mort vu le poids du réservoir et la dangerosité du gaz. Liquide il faut le maintenir à -252°. Je suis pas spécialiste, mais ça me semble difficilement réalisable dans un avion. C'est pas une fusée qui épuise son carburant en quelques minutes.

Pour les batteries, on pourra toujours faire le mariole avec des avions du genre de l'Alpha Electro, mais pour un équivalent C172 ou DR400, et à plus forte raison plus gros, j'y crois pas. La chimie étant ce qu'elle est on ne pourra jamais ne serait ce qu'égaler la densité énergétique d'un carburant liquide. Le couple électrolytique le plus efficace est le Lithium air. Léger parce qu'on embarque qu'un seul des composant et qu'on utilise l'oxygène de l'air ambiant. Mais ça implique que la batterie s'alourdi au fur et à mesure de la décharge et on se retrouve avec un avion plus lourd à l'arrivée qu'au départ, donc une structure à renforcer, donc du poids en plus, donc de la puissance en plus, donc de la batterie en plus, ...

Le Lithium air une fois intégré dans une batterie fonctionnelle, donc pas sur la paillasse d'un labo de recherche, c'est 1,7 kWh/kg en sortie de l'arbre moteur. Si j'en crois mes calculs (hypothèse d'un O360 à 75 %, donc 135 cv / 99,4 kW, qui consomme 36 l/h / 26 kg/h d'essence à 13,1 kWh/kg), un Lyco c'est 29 % de rendement, soit 3,8 kwh / kg de carburant, moins de la moitié. La solution batterie est acceptable en voiture mais pas dans un avion.

Même si je suis fervent partisan de l'électrique sur la route j'imagine pas que ça arrive un jour en masse dans les avions. On se débarrassera du pétrole à terme, mais pas des carburants liquides (et à température ambiante). Et Elon Musk qui annonce des batteries pour avion dans les années à venir avec une densité énergétique de 400 Wh/kg, il a beau avoir fait ses preuves avec Tesla et Space X, je trouve qu'il rêve un peu.

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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Matthias le Mercredi 16 Septembre 2020 15:02

Une chose est certaine : Manu n'aime pas les motos Image
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Manu le Mercredi 16 Septembre 2020 15:12

Ah non, c'est vicéral et ça ne changera jamais.

Bruyant, comportement sur la route irresponsable, égocentrisme à gerber (je ne compte pas le nombre de fois où on se fait engueuler parce qu'on a osé ne pas se pousser pour laisser passer monseigneur) qui reporte sur les autres les conséquences de leur choix du mode de déplacement (les pleins phares dans la geule en permanence sous prétexte de se faire voir, victimisation systématique à chaque fois qu'ils se plantent " à cause des caisseux ").

Pas contre essaie une fois de forcer le passage entre 2 motos comme eux le fond entre les voitures, et tu verras comme ça va gueuler. Je le fais de temps en temps, et bizarrement dans ce sens là ils beuglent.

Vu le bilan de l'accidentologie des 2 roues c'est incompréhensible que ce soit encore autorisé.

Fin du HS


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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Splitcat le Mercredi 16 Septembre 2020 15:25

Manu a écrit:Le couple électrolytique le plus efficace est le Lithium air. Léger parce qu'on embarque qu'un seul des composant et qu'on utilise l'oxygène de l'air ambiant. Mais ça implique que la batterie s'alourdi au fur et à mesure de la décharge et on se retrouve avec un avion plus lourd à l'arrivée qu'au départ, donc une structure à renforcer, donc du poids en plus, donc de la puissance en plus, donc de la batterie en plus, ...

Le Lithium air une fois intégré dans une batterie fonctionnelle, donc pas sur la paillasse d'un labo de recherche, c'est 1,7 kWh/kg en sortie de l'arbre moteur. Si j'en crois mes calculs (hypothèse d'un O360 à 75 %, donc 135 cv / 99,4 kW, qui consomme 36 l/h / 26 kg/h d'essence à 13,1 kWh/kg), un Lyco c'est 29 % de rendement, soit 3,8 kwh / kg de carburant, moins de la moitié. La solution batterie est acceptable en voiture mais pas dans un avion.

Même si je suis fervent partisan de l'électrique sur la route j'imagine pas que ça arrive un jour en masse dans les avions. On se débarrassera du pétrole à terme, mais pas des carburants liquides (et à température ambiante). Et Elon Musk qui annonce des batteries pour avion dans les années à venir avec une densité énergétique de 400 Wh/kg, il a beau avoir fait ses preuves avec Tesla et Space X, je trouve qu'il rêve un peu.

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Ca c'est exceptionnel quand même, la batterie qui s'alourdit avec le temps ! Je ne connaissais pas.

Mais une batterie qui atteindrait la moitié de la densité énergétique du pétrole c'est vraiment pas mal.
Combien de vols en DR400 font 3 heures ou plus sur les 5 heures d'autonomie du DR400-180 ?
Si on passe de 5h à 2h30, on peut faire des vols de 2 heures, ce qui est déjà bien sympathique, cela couvre 99% de mes vols de la formation PPL et 95% des vols qui ont suivi.
Si on passe par une optimisation de l'avion à tous les étages, une réduction de la puissance de croisière (60% au lieu de 75% par exemple).. il y a moyen d'arriver à quelque chose de sympathique.

L'autre sujet qui m'intéresse pas mal c'est l'avion solaire.
Vu que le ratio surface/masse augmente quand la taille de l'avion diminue, on conclut que c'est plus difficile de faire un avion plus gros, et plus facile de faire un avion plus petit.
Une équipe d'ingénieurs s'est engouffrée dans la brèche :
https://fr.wikipedia.org/wiki/SolarStratos
Envergure 25 mètres, ça aura du mal à rentrer dans nos hangars actuels mais si cela permet de faire des vols même très longs purement à l'énergie solaire (et une batterie d'une heure seulement pour le décollage, la montée, la réserve) c'est parfait.
Et c'est même un biplace.
En monoplace ça marcherait encore un peu mieux.
Manu a écrit:Ah non, c'est vicéral et ça ne changera jamais.

Bruyant, comportement sur la route irresponsable, égocentrisme à gerber (je ne compte pas le nombre de fois où on se fait engueuler parce qu'on a osé ne pas se pousser pour laisser passer monseigneur) qui reporte sur les autres les conséquences de leur choix du mode de déplacement (les pleins phares dans la geule en permanence sous prétexte de se faire voir, victimisation systématique à chaque fois qu'ils se plantent " à cause des caisseux ").

Pas contre essaie une fois de forcer le passage entre 2 motos comme eux le fond entre les voitures, et tu verras comme ça va gueuler. Je le fais de temps en temps, et bizarrement dans ce sens là ils beuglent.

Vu le bilan de l'accidentologie des 2 roues c'est incompréhensible que ce soit encore autorisé.

Moi aussi je déteste pour les motos, pas pour l'accidentologie car je considère que chacun est libre de mourir comme il veut (je suis par ailleurs favorable au suicide médicalement assisté)
Mais rien que le bruit, c'est vraiment incroyable que ça soit autorisé.
Les pots d'échappement qui pétaradent plus fort que les sirènes, j'habite sur un boulevard, c'est terrible.
Cela dit, l'engin le plus bruyant qui m'a dérangé le plus même derrière triple vitrage et boules quiès, c'est un quad.

Ce serait si compliqué de faire respecter des normes de bruit pour les deux roues ?
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Manu le Mercredi 16 Septembre 2020 16:19

Splitcat a écrit:Ca c'est exceptionnel quand même, la batterie qui s'alourdit avec le temps ! Je ne connaissais pas.


C'est l'équation 2Li (dans la batterie) + O2 (dans l'air) = Li202. Du coup pour un atome de l'ithium la batterie va absorder pendant sa décharge 1 atome d'oxygène, soit 2,28 fois la masse de lithium présent dans la batterie. Dans les 21 kWh de l'Alpha électro il y a 2,4 kg de batterie donc 6,75 kg d'oxygène en plus à l'arrivée. Pas énorme mais si on passe à des avions plus gros (rien que l'équivalent d'un Régent demanderait 99 kW x 5 h = 495 kWh, soit 56 kg de lithium et donc 156 kg de plus à l'atterro).

Splitcat a écrit:Combien de vols en DR400 font 3 heures ou plus sur les 5 heures d'autonomie du DR400-180 ?

En fin d'autonomie tu fais un plein d'essence en 3 minutes. Par contre pour recharger une batterie ça prend un chouilla plus de temps. C'est pour ça qu'il faut une batterie capable d'assurer les vols de la journée et qui sera rechargée la nuit. Surtout si on veut la recharger à 100 %, les 10 derniers % prennent autant de temps que les 90 précédents.

Et autre détail de la batterie : impossible de moduler le poids embarqué en fonction du nombre de passagers ou des limitations de la piste et/ou météo. Là aussi on s'en fout dans une voiture mais en avion c'est rhédibitoire.

Splitcat a écrit:L'autre sujet qui m'intéresse pas mal c'est l'avion solaire.
Vu que le ratio surface/masse augmente quand la taille de l'avion diminue, on conclut que c'est plus difficile de faire un avion plus gros, et plus facile de faire un avion plus petit.
Une équipe d'ingénieurs s'est engouffrée dans la brèche :
https://fr.wikipedia.org/wiki/SolarStratos
Envergure 25 mètres, ça aura du mal à rentrer dans nos hangars actuels mais si cela permet de faire des vols même très longs purement à l'énergie solaire (et une batterie d'une heure seulement pour le décollage, la montée, la réserve) c'est parfait.
Et c'est même un biplace.
En monoplace ça marcherait encore un peu mieux.

C'est utopique. Il suffit de compter la puissance max rayonnée par le Soleil pour le comprendre. En France on est à 1 kWh/m2 de moyenne, à midi en plein soleil et avec un panneau perpendiculaire à l'ensoleillement, soit 45 °. A plat sur les ailes d'un avion sur la totalité de la journée, et une fois pris en compte le rendement des panneaux solaires, tu peux diviser par 10. Tu vas pas aller bien loin avec ça. Et contrairement à ce que tu dis, il faut faire gros, pour avoir de la surface à recouvrir de panneaux. Si tu fais 2 fois plus petit, tu as 4 fois moins de d'énergie disponible.
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Re: Petit tour en Pipistrel électrique

Messagede Philippe Warter le Mercredi 16 Septembre 2020 18:07

J'ai essayé cet engin durant une semaine.

https://www.ebike-generation.com/catalo ... cles-sr-f/

C'est plutôt pas mal. Le silence est bien sûr troublant, surtout par rapport à mon gros 4 pattes à carbus que j'envoie dans les tours à chaque changement de rapport.

Méfiance sur l'autonomie : c'est uniquement en roulant pépère, donc le contraire de la conduite moto (sauf Harley).

Ne serait-ce qu'à 130 km/h, vitesse de papy sur autoroute, l'autonomie descend très vite.

Donc oui, le pb numéro 1 reste l'autonomie. Pour le reste, c'est une moto, ça tient la route, ça freine pas, ça accélère.
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