Course de voiture solaire: test de dernière technologie

1991/10/01 Uzkudun, Maddi Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Garraioak

La course traverse l'Australie de haut en bas. Il faut 6 jours pour parcourir 3000 km, 9 heures par jour. La vitesse moyenne quotidienne est donc d'environ 500 km, la vitesse moyenne étant de 55 km/h.

Curieuse carrière

VIKING XX, un curieux artefact

Au véhicule qui a présenté l'Université de Western Whashington peu donneraient le nom de voiture. En plus du chauffeur a de la place pour un autre passager et dispose d'un panneau solaire géant: 16 m.
Il est doté de cellules de silicium monocristallin. Connu le coût de ces cellules et la surface du panneau, vous pouvez voir que ce véhicule n'est pas l'un des moins chers.

La course s'est terminée le 16 novembre 1990 à Adélaïde, au sud de l'Australie, après avoir parcouru pendant 6 jours 3 007 km de la côte nord de l'Australie vers la côte sud. C'est la deuxième fois que cette course est célébrée. Elle a été réalisée pour la première fois en 1987. Il y avait alors 22 participants. Dans ce deuxième ont été 36, dont 10 sont arrivés à la ligne d'arrivée.

La réglementation de la course est simple: les véhicules doivent commencer à 8 heures du matin et arrêter à 5 heures de l'après-midi, à l'endroit où ils sont. Les dimensions du véhicule sont également réglées : 4 mètres de longueur, 2 mètres de largeur et 1,60 mètres de hauteur maximale. La surface maximale du panneau solaire est de 8 m ^2. Cependant, si en plus du conducteur il y a un autre passager, la surface des panneaux n'a pas de limites.

En outre, les véhicules disposent de batteries électriques. Chargement des panneaux du véhicule avec énergie solaire avant 8 heures du matin et après 5 heures. La capacité des batteries suivantes est également limitée : jusqu'à 5 kW/h.

Comme dans les régates, ou plus précisément dans l'aviron olympique avec timonier, le poids du timonier ou le poids du jockey dans les courses de chevaux est très important, dans la course de voitures solaires le poids du conducteur peut être un facteur déterminant. Pour éviter cela, un poids standard est établi: 85 kg. Les véhicules avec un conducteur de poids inférieur sont chargés jusqu'à ce que le conducteur plus la charge égale ce poids.

Comment sont les voitures solaires ?

Les véhicules solaires sont de faible puissance: De 1 à 1,5 kW. Dans cette limite de puissance doivent être très légers pour obtenir la performance maximale. Ils pèsent entre 150 et 200 kg et présentent une forme aérodynamique pour réduire la friction avec l'air, définie dans le tunnel aérodynamique. En outre, pour réduire le frottement au sol, ils utilisent des pneus comme les pneus de vélo et sont généralement à trois roues. Avec ces caractéristiques et la batterie chargée, l'un de ces véhicules a atteint une vitesse de 130 km/h. Ce n'est pas facile !

L'énergie solaire est transformée en électricité en panneaux solaires. Le rendement de: environ. 10% sur des panneaux conventionnels et presque 20% sur des panneaux expérimentaux plus récents. C'est à dire, si le soleil dissipe 1000 W par mètre carré, et c'est quelque chose d'habituel en Australie en novembre, avant l'été, le meilleur panneau solaire atteindra difficilement 200 W. De plus, lorsque la température dépasse les 25°C, quelque chose de normal dans le milieu désert australien, le rendement des composants utilisés dans la construction des panneaux diminue.

Le World Solar Challenge a été organisé pour la première fois en 1987 et la vérité est qu'après la performance des panneaux a été à peine obtenu. Ne pas augmenter la performance, mais oui réduire le prix des panneaux. La donnée est: Le vainqueur de 1987, le célèbre fabricant General Motors, a investi dans son véhicule près de 400 millions de pesetas (21 millions de livres). Il a utilisé un panneau de cellules gallium et arsenic, obtenant une performance de 18%. Le vainqueur de 1990, l'École d'ingénieurs de Biel en Suisse, a seulement dépassé les 63 millions de pesetas (3,5 millions de livres) pour construire son propre véhicule, avec un panneau apparemment de 20% de rendement.

Pour cela, il a construit les maisons de Telefunk et a utilisé de nouvelles cellules, un prototype, qui ne sont pas encore fabriqués en série. Ces nouvelles cellules ont été conçues par Martin Green, professeur à l'Université de New South Wales à Sydney. Ils sont carrés coupés par un simple cristal de silicium. La surface de ces cases est lisse. Le laser permet d'enregistrer en surface des sommets et des vallées, c'est-à-dire que la surface cellulaire est rugueuse. Par conséquent, la surface de la case augmente et avec elle la performance.

Ces cellules commencent à être fabriquées plus tard cette année dans une nouvelle usine que British Petrolium Solar construit en Espagne. Par conséquent, son prix sera beaucoup moins cher que celui du prototype actuel. En outre, étant ces cellules de silicium ne sont pas toxiques, car le plus grand problème des cellules de gallium et d'arsenic était la toxicité.

Non seulement les composants du panneau, mais aussi la forme et la disposition du panneau lui-même: panneaux semi-cylindriques, panneaux launas, panneaux orientatifs, ... on voyait dans la course toutes sortes de panneaux conçus pour mieux absorber l'énergie solaire.

Les courses de voitures solaires sont devenues un véritable testeur pour les groupes industriels les plus puissants du monde. L'énergie solaire, en plus d'être une revendication légitime des écologistes, est devenue une entreprise. Pour preuve, certains participants sont: General Motors, le plus grand constructeur automobile au monde, a parrainé les équipes de trois universités américaines. Trois grandes entreprises japonaises étaient également présentes : Honda, Toyota et Mazda. Les grandes compagnies pétrolières ne manquaient pas non plus: BP, Mobil et Amoco.

Le porte-parole de General Motors a dit: Ce ne seront pas les voitures du futur, mais ces jeunes qui sont ici seront les concepteurs de voitures de demain.

La voiture solaire a-t-elle un avenir ?

Malgré le succès de la course de voitures solaires en Australie et la présence des groupes industriels les plus puissants au monde, il ne faut pas penser que la voiture solaire sera le chollo de demain. Le directeur du groupe, Honda, a noté que l'avenir des voitures solaires est assez sombre, car la performance actuelle des cellules solaires est aux portes de sa limite théorique. En d'autres termes, le rendement de 20% des meilleures cellules photoélectriques actuelles ne augmentera guère.

MOTEUR SOLAIRE

La maison japonaise Toyota, bien que non officielle, a participé à la course solaire à travers son entreprise satellite. Le véhicule, appelé Aisol, a présenté une innovation spectaculaire, car l'énergie solaire était obtenue par deux voies: un panneau solaire conventionnel et un moteur solaire. La
flèche de l'image montre une parabole derrière la station du pilote. La parabole concentre la chaleur du soleil et l'applique à un moteur du cycle Stirling. Le
cycle Stirling est connu dans la thermodynamique, se compose du mouvement d'un gaz entre deux sources de chaleur séparées par un échangeur de chaleur adiabatique à volume constant. Dans le
moteur Aisole, deux pistons et deux manivelles convertissent la dilatation du gaz en circuit fermé en énergie mécanique. L'énergie solaire est la cause de la dilatation du gaz. Le
moteur à explosion (moteur à combustion interne) doit avoir deux éléments externes : le carburant (par exemple. essence) et le carburant (air). Le moteur Stirling, quant à lui, n'a besoin que d'une source de chaleur de l'extérieur, soit essence, alcool, bois ou comme dans ce cas le soleil.
Cependant, la puissance de ce moteur solaire est très faible: 80W, tandis que le panneau solaire Aisole a une puissance de 900 W. Cependant, c'est la première fois qu'un moteur solaire est réalisé et une nouvelle voie de recherche a été cassée.

Cependant, la voiture électrique a une solution, alimenté par des batteries électriques. La voiture électrique du futur sera équipée de cellules solaires pour recharger les batteries lorsque stationné au soleil ou sous le soleil.

Les batteries utilisées dans les voitures actuelles sont trop lourdes et de faible performance. En outre, quand ils vieillissent, ils ne peuvent pas être jetés partout, car ils contiennent des métaux lourds, à savoir, ils sont nocifs pour l'environnement. Cependant, la batterie que vous venez de développer au Japon peut changer d'état. La nouvelle batterie est en forme de condensateur, qui stocke l'électricité entre deux plaques métalliques séparées par une couche isolante comme charge électrique statique. C'est l'innovation révolutionnaire de cette batterie, car les batteries conventionnelles stockent l'énergie chimiquement.

Le constructeur automobile Isazu et la société Fuji Electrochemical sont les auteurs de cette nouvelle batterie, qui a annoncé qu'il peut accumuler entre 30 et 50 charges électriques plus que le meilleur condensateur disponible sur le marché aujourd'hui. D'autre part, comparé à la batterie au plomb et à l'acide conventionnel des voitures, il a une capacité 20 fois plus grande au même poids. En outre, la résistance interne de ce condensateur de batterie est très faible, il ne prend que 30 secondes pour être chargé et est également chargé avec une tension inférieure à la normale. Cette batterie sera moins cher que le courant et propre, car il ne contient pas de métaux lourds. Charbon actif et acide sulfurique. Les concepteurs croient qu'il peut être en vente dans deux ans. Voir.