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Plasma purificateur

      Les émissions gazeuses des moteurs Diesel sont de plus en plus sévèrement limitées par les normes européennes. Pour parvenir à les respecter, de nouvelles technologies sont mises au point.

      La prochaine norme Euro III va limiter à 0,57 g/km les émissions totales d'oxydes d'azote et de carbone dans les gaz d'échappement, alors que 0,7 g/km est autorisé. Pour les camions, il existe des catalyseurs très performants, tels ceux où l'ammoniac, provenant d'urée hydrolysée, joue le rôle d'agent réducteur. Mais ils doivent fonctionner à des températures élevées, généralement supérieures à 200 °C. Or ces températures ne sont pas atteintes par les gaz d'échappement des voitures particulières au démarrage ou lors des trajets urbains.





Plasma : phase gazeuse ionisée où les constituants, ions et électrons, interagissent entre eux par le biais des forces électromagnétiques).       A moins de recourir à un réchauffement supplémentaire des gaz, ce qui serait énergétiquement très coûteux, la solution passe par une autre voie de purification. Pour ce faire, le groupe Siemens, en collaboration avec le ministère de la Recherche allemand, a mis au point un procédé de catalyse en phase plasma .

      Le principe est de mettre en contact les gaz d'échappement avec un plasma dont les électrons de haute énergie vont amorcer, d'une part, l'oxydation des composés carbonés en dioxyde de carbone et en eau et, d'autre part, la réduction des oxydes d'azote en azote. Le plasma est obtenu uniquement en provoquant une brève décharge électrique (quelques nanosecondes) au sein du gaz. Mais l'efficacité de ce procédé diminue considérablement lorsque la teneur en eau et en oxygène devient importante, la réduction des oxydes d'azote étant alors très défavorisée.

      Pour remédier à ce problème, les chercheurs ont placé ce système en série avec un catalyseur classique du type de ceux évoqués plus haut. Ils ont observé que, grâce à cette association, celui-ci fonctionnait à des températures inférieures à 200 °C. Par exemple, la diminution des émissions d'oxydes est évaluée à 60% si la température est de seulement 100 °C. La quantité d'urée à hydrolyser est par ailleurs très inférieure dans ces conditions. Les premiers tests sont menés à l'université d'Erlangen. Le temps nécessaire pour développer des prototypes, et mettre au point une alimentation performante pour assurer la décharge est estimé à six ou sept ans.

(La recherche - Février 1999)






Le MIT (Institut de technologie du Massachusett) vient de lancer un prototype de bus dont le moteur fonctionne avec un plasmatron. Ce nouvel appareil utilise le plasma comme réformateur pour produire de l'hydrogène, afin d'améliorer la combustion et donc le rendement du moteur. Les particules hautement énergétique du plasma peuvent casser les chaînes de carbone des carburants pour former de l'hydrogène. De plus, associé à un catalyseur, il réduirait les émissions d'oxydes d'azote (NOx) de 90%.



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