Moteur Pantone

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La technique Pantone est une transformation de l'alimentation en carburant des moteurs à explosion, en particulier anciens. Toutes les études ^{[réf. nécessaire]} académiques ou industrielles montrent que cette technique ne réduit ni la consommation de carburant, ni l'émission de pollution par rapport aux moteurs modernes à puissance développée égale. Une théorie du complot (précisément une théorie du savoir caché) veut que la technique Pantone n'est pas diffusée car cela irait à l'encontre des intérêts de l'industrie pétrolière. Les partisans de cette théorie réfutent les études des scientifiques académiques et des industriels au motif que ces derniers seraient liés au lobby pétrolier. Cette technique peut également être qualifiée de légende urbaine car beaucoup de personnes ne connaissant ni la thermodynamique ni la mécanique la propagent. En outre, comme indiqué plus bas, l'instigateur de cette légende urbaine a été condamné pour escroquerie.

L'instigateur de la légende urbaine

Paul Pantone né en 1950 à Détroit, est un inventeur américain qui a déposé un brevet international n° US005794601A1^[1] pour son « processeur multi-carburants Geet » qu'il a conçu seul. Il a rendu libres et publics tous les plans de son invention. En 2005, aucune équipe ou compagnie industrielle ne commercialisait le procédé.

Paul Pantone a été condamné pour escroquerie et incarcéré pendant deux semaines le 21 août 2005, à cause de clients peu satisfaits. Il a ensuite été hospitalisé dans un hôpital psychiatrique de l'Utah^[2], dont il est sorti le 28 mai 2009^[3].

Principe

Pantone a proposé de mélanger de l'eau au carburant, et de préchauffer ce mélange à l'aide des gaz d'échappement. Ce procédé a par la suite été modifié par de nombreuses personnes, comme Antoine Gillier^[4].

Analyse scientifiques

Au delà des affirmations concernant les résultats obtenus par ce type de moteur, des critiques existent concernant les justifications techniques données par les défenseurs du système.

Hydrogène

Une explication couramment évoquée est la thermolyse des molécules d'eau qui produirait du dihydrogène qui, se mélangeant avec le carburant, en augmenterait le rendement. Cette explication contrevient à nos connaissances de chimie et thermodynamique élémentaire. En effet, l'eau est plus stable que le dihydrogène et le dioxygène pris séparément. Ainsi,

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O + Q

(où Q est la quantité de chaleur, ou énergie, produite par la réaction)

Si l'on veut pouvoir casser cette molécule d'eau, il faut donc pouvoir lui apporter suffisamment d'énergie ou de chaleur c'est-à-dire,

2 H₂O + Q → 2 H₂ + O₂

avec Q strictement égal au premier

Cette réaction commence à se produire significativement pour des températures supérieures à 750 °C^[5]. Or ces températures n'ont pas été observées dans un tel moteur.

En outre, si cette réaction avait réellement lieu, le moteur se désagrégerait très rapidement. En effet, le fer contenu dans l'acier du moteur est nécessaire à la thermolyse de l'eau : sans composé capable de s'oxyder (comme le fer), l'oxygène se recombinerait spontanément avec le dihydrogène pour reformer de l'eau. Dans un moteur, et sous réserve de températures suffisantes non rencontrées dans les faits, ce phénomène entraînerait sa destruction à court terme du fait de l'oxydation du fer ainsi que l'adsorption du dihydrogène.

Récupération d'énergie

L'idée est de récupérer l'énergie sous forme de chaleur pour la réinjecter dans le moteur. Or, cela réduit grandement le rendement du moteur. En effet, le mélange air-carburant constitue la source froide dans un tel système et l'explosion produit la source chaude ; si le gaz introduit est réchauffé, la source froide et, forcément, la source chaude seront à température plus élevée ce qui entraînera une perte nette de rendement.

L'utilisation du cycle de Carnot permet de conclure que l'efficacité maximale d'un moteur (τ_max) est égale à l'unité moins le rapport des températures de la source froide (T_f) sur celle de la source chaude (T_c) : $\tau_{max} = 1 - \frac{T_f}{T_c}$.

En augmentant la température de la source froide de x, on augmente aussi la température de la source chaude de x dans le meilleur des cas (rendement le plus élevé).

Ainsi, $\tau_{pantone} = 1 - \frac{T_f + x}{T_c + x}$ est strictement inférieur à $\tau_{max} = 1 - \frac{T_f}{T_c}$ pour tout x positif : $1 - \frac{2}{3} < 1 - \frac{1}{2}$ par exemple.

En fait, pour augmenter l'efficacité, il faut augmenter la température de la source chaude T_c et/ou baisser la température de la source froide T_f (ce que fait, par exemple, l'échangeur de chaleur entre un (turbo)compresseur et le moteur suralimenté). Pantone postule l'exact inverse.

En outre, un gaz se dilate quand sa température augmente (c'est l'effet recherché dans la combustion du moteur thermique) et, si on réchauffe le mélange carburé avant son introduction, il y en a moins (en masse et à pression constante) qui réagit dans la chambre de combustion. Ceci implique de réaliser un nombre plus élevé de cycles (augmentation du régime moteur et/ou allongement du temps de fonctionnement) et/ou d'augmenter la pression d'admission (ouverture du papillon) pour un bilan énergétique donné.

Vapocraquage

Une autre explication souvent avancée est la possibilité de vapocraquage du carburant. Encore une fois, s'il est possible d'obtenir des carburants à plus haut rendement, le craquage aura consommé une quantité équivalente d'énergie du fait de la loi de conservation de l'énergie.

Mais il est utile de rappeler qu'on ne rencontre ni les temps caractéristiques ni les pressions caractéristiques d'un vapocraquage pour les températures données dans un système Pantone. Il est aussi judicieux de noter que la forme des fours tient aussi une grande importance dans le produit obtenu après craquage^[6].

Plasma

Une définition usuelle d'un plasma est "gaz ionisé" c'est-à-dire un gaz constitué de particules chargées. Son existence au sein du moteur est aussi une revendication faite par certains défenseurs du système Pantone. Cette revendication peut être considérée comme tout à fait juste puisqu'une simple flamme de bougie, une simple étincelle peut être considérée comme un plasma. Néanmoins, cela ne se retrouve aucunement dans le principe de l'orage (le plasma est généré par des éclairs qui sont eux-mêmes générés par l'orage et non l'inverse) contrairement à ce qui est souvent affirmé. Surtout, cela n'explique ou n'aide en rien à la formation de dihydrogène.

Hypothèses

Des améliorations concernant la consommation et la pollution sont souvent constatées. Plusieurs hypothèses, a priori tout à fait valables scientifiquement peuvent être posées.

Réelle influence de la vapeur d'eau

Une partie du gaz injecté dans la chambre de combustion est de la vapeur d'eau, inerte dans ces conditions de température et de pression (si elle ne l'était pas, elle oxyderait le fer de la paroi et dégraderait le moteur). Elle ne participe pas à a combustion, n'étant ni carburant ni comburant, et se comporte comme l'azote contenu dans l'air qui ne fait que diluer le mélange détonant.

Cette dilution entraîne la diminution de la puissance du moteur. Ainsi, il serait possible d'obtenir exactement le même effet en freinant le passage du mélange carburé (réduction de la pression l'admission et donc du débit massique) ou, au moment de l'achat, en sélectionnant un moteur de plus petite cylindrée. De plus, sans oublier la dégradation du moteur à moyen terme, l'eau rend inefficace les pots catalytiques actuels.

Le barbotage (c'est-à-dire faire passer un gaz dans un liquide) des gaz d'échappement peut largement expliquer les "bons" résultats du système. En effet, le CO₂, comme de nombreux polluants, est facilement absorbé par l'eau (qui devient noire assez rapidement, indice de présence éventuelle d'hydrocarbures). Ainsi, il n'y aurait pas élimination de la pollution, mais un déplacement d'une partie : au lieu de polluer l'atmosphère, on "pollue" cette eau qui est envoyée dans l'admission sous forme de vapeur,le principe de recirculation des gazs est déjà utilisé avec la vanne egr.

Sous les conditions de températures et de pression régnant dans le moteur, les réactions d'oxydation sont très importantes en présence d'eau, ce qui réduit la durée de vie du moteur.

Notes et références

1. ↑ http://www.google.com/patents?vid=USPAT5794601
2. ↑ Pantone Out on Bail
3. ↑ [1]
4. ↑ http://quanthomme.free.fr/
5. ↑ Molécule d'eau
6. ↑ Difficulté de mise en œuvre d'un vapocraquage efficace

Voir aussi

• Numéro hors-série Spécial Auto du magazine Sciences et Avenir : pages 69 à 71 Des voitures dopées à la vapeur.

Articles connexes

• Propulsion alternative
• Injection d'eau dans les moteurs

Liens externes

• Actualité Belgique Wallonie Un étudiant réalise le moteur

• Système pantone