Les moteurs aiment être dopés à l'eau ou à l'hydrogène

Antoine Gillier est un paisible agriculteur de l'Allier, en France, qui ne se doutait pas que ses talents de bricoleur allaient le rendre célèbre à l'échelle internationale. Agriculteur biologique, il pestait depuis des années, raconte-t-il au Devoir, chaque fois qu'il voyait son moteur diesel cracher ses épaisses fumées. Jusqu'au jour où il est tombé sur un devis de Paul Pantone, cet ingénieur américain qui a donné son nom à une invention offerte gratuitement à la communauté internationale sur son site Internet en 1999 pour que son moteur à essence, dopé à l'eau, finisse par s'imposer à l'industrie automobile.

Ce n'est pas d'hier que des inventeurs utilisent de l'eau pour augmenter la performance des moteurs à essence, aussi paradoxal que cela puisse paraître. Durant la Seconde Guerre mondiale, les Britanniques dotaient leurs avions de chasse Spitfire d'un petit réservoir rempli d'eau pour disparaître littéralement de la mire des Messerschmitts allemands, équipés de moteurs à réaction plus rapides. L'eau, injectée directement sur les pistons, portait le régime du moteur à des sommets invraisemblables, ce qui imposait souvent de refaire le moteur au retour. Mais le pilote était sauf. Quand les premiers chasseurs américains ont tenté de s'envoler des porte-avions, la piste de métal était décidément trop courte. Les F4U Corsair ont alors été équipés d'injecteurs d'eau, ce qui faisait passer instantanément leur puissance de 1850 CV à 2400 CV, le temps d'un envol!

De nombreux systèmes ont été utilisés depuis la fin du XIXe siècle pour ajouter aux moteurs thermiques la puissance de l'eau et celle de la chaleur perdue dans les échappements.

Charles Nelson Pogue, un inventeur canadien, a obtenu un brevet en 1935 qui atomisait littéralement l'essence en la surchauffant avec les gaz d'échappement, ce qui permettait de remplacer tout simplement le carburateur classique. Il prétendait pouvoir faire passer ainsi la consommation d'essence autour de 200 milles au gallon en alimentant le moteur avec une vapeur d'essence plus fine que les gouttelettes des injecteurs actuels. Son idée, très juste, vient d'être reprise par la société Fuel Vapor de Vancouver, qui se prépare à commercialiser la Alé, une voiture trois roues capable de grimper à 100 km/h en cinq secondes avec une consommation de 2,5 litres par 100 km et une réduction de 75 % des émissions de CO2!

Le «réacteur» Pantone

Même si des centaines de brevets proposent des façons d'utiliser de l'eau dans des moteurs à essence, c'est l'ingénieur Paul Pantone qui a vraiment proposé en 1998 un premier système adaptable et relativement simple à bricoler. Un réservoir de cinq litres situé sous le capot, appelé le «bulleur», contient un mélange d'essence et d'eau dans lequel sont injectés une partie des gaz de l'échappement, qui portent ce liquide au point d'ébullition. La pression générée par cette vapeur mixte la pousse dans une tubulure dirigée vers l'admission d'air du moteur. Mais avant d'y arriver, les vapeurs d'eau et d'air passent dans un tube surchauffé par les gaz d'échappement dans un montage qui ionise peut-être les gaz en question; personne ne sait vraiment faute de véritables études en laboratoire.

Il en résulte, explique Pierre Langlois, un physicien et consultant qui va publier à l'été chez Multimondes un livre intitulé Rouler sans pétrole, qu'une partie de l'énergie perdue dans l'échappement est récupérée par les gaz surchauffés qui sont aspirés par le moteur, d'où un gain certain d'énergie.

Le devis de Pantone, qui a fait le tour du monde sur Internet, a émoustillé les clubs de bricoleurs de la planète alors que les bureaux d'ingénieurs des constructeurs automobiles restaient de glace. C'est alors qu'Antoine Gillier, du fond de l'Allier, s'inspirant des essais d'autres inventeurs de son pays, décide d'adapter le système Pantone à son tracteur diesel, ce qui ne s'était pas encore fait. Il a d'abord éliminé le mélange eau-essence proposé par Pantone pour se contenter d'un «bulleur» d'eau, laquelle est surchauffée par la chaleur de l'échappement. La vapeur ainsi produite est injectée dans l'admission d'air du diesel tout simplement.

Ce système éminemment simplifié rend pourtant le moteur diesel plus puissant, plus tranquille, moins polluant et énormément moins énergivore. Aujourd'hui, près de 1000 tracteurs de ferme ont été équipés en France du système «G-Pantone» (pour Gillier-Pantone), qu'on vient voir de partout dans le monde, ce qui embarrasse fort ce paisible paysan, d'abord préoccupé de ses champs. Mais si son système s'adapte particulièrement bien aux vieux diesels, il est difficile à adapter aux systèmes contrôlés par ordinateur d'aujourd'hui, qui ne comprennent pas ce qui se passe quand on leur envoie des gaz trop propres parce que dopés à l'eau! Ils réclament alors plus de pétrole pour les pistons, qu'ils estiment sous-alimentés.

De sa ferme, Antoine Gillier nous raconte qu'il a obtenu une réduction de 60 % de sa consommation de pétrole, «ce qui soulage beaucoup le budget», et que le rendement énergétique est plus élevé quand son moteur dopé à l'eau travaille plus fort, sans doute en raison de la hausse de température dans l'échappement. La plupart des agriculteurs-bricoleurs qui utilisent son système obtiennent en moyenne des réductions de consommation de 30 à 40 %, dit-il.

La chaîne TFI a testé — le reportage est disponible sur YouTube — une petite voiture diesel dopée à l'eau avec le système G-Pantone. Les émissions de CO2 (le gaz à effet de serre de référence) chutent alors de 8,6 % à 0,1 %, alors que les oxydes d'azote passent de 348 parties par million à 168 ppm et que les hydrocarbures chutent de 3 à 1 ppm, avec une consommation d'essence réduite d'environ 20 %.

Un mystère

Même pour un physicien comme Pierre Langlois, ce qui se passe dans une chambre de combustion dopée à l'eau demeure une inconnue, d'autant plus outrageante, dit-il, que l'industrie automobile n'approfondit pas ces résultats obtenus par ces bricoleurs, que l'on snobe parce que leurs idées ne viennent pas d'ingénieurs ou de laboratoires patentés.

Au Québec, le professeur Yvon Tremblay, du Cégep d'Alma, qui vient d'écrire un livre sur les moteurs de tracteurs, a décidé de soumettre le système G-Pantone à une série de tests scientifiques afin d'élucider quels sont les paramètres déterminants de cette technologie pour mieux la domestiquer.

Plusieurs avancent l'hypothèse que la vapeur d'eau qui dope les moteurs est fragmentée sous la pression et la chaleur extrêmes des chambres de combustion. De l'hydrogène et de l'oxygène à l'état pur s'ajouteraient alors au carburant, augmentant la qualité, l'efficacité et la puissance de l'explosion.

On sait depuis longtemps qu'il suffit d'ajouter seulement 1 % d'hydrogène dans un moteur thermique en fonctionnement pour augmenter considérablement sa performance, un procédé que plusieurs sociétés, explique Pierre Langlois, commercialisent depuis des années de différentes manières. Méconnus du grand public, ces procédés de «dopage à l'hydrogène» donnent des résultats très semblables à ceux du moteur G-Pantone, dopé pourtant simplement à l'eau.

Le MIT a mis au point dans les années 90 un système qui produit de l'hydrogène à bord d'un véhicule par l'utilisation d'un arc électrique de faible puissance alimenté par l'alternateur. Ce système décompose un mélange d'eau et de carburant. Ce petit appareil, baptisé Plasmatron, ne consomme que 100 watts. Il permet, grâce aux atomes d'hydrogène injectés dans le moteur, d'en réduire jusqu'à 30 % la consommation et d'éliminer 80 % des oxydes d'azote, sans catalyseur.

Le Los Alamos National Laboratory des États-Unis arrive à un résultat similaire par une décharge de courant dans le carburant un peu avant qu'il se présente aux injecteurs, qui l'introduisent dans le moteur. Il se produit alors un minuscule plasma qui atomise littéralement l'essence en plus de dégager des molécules d'hydrogène. Près d'une dizaine de sociétés commercialisent déjà d'autres systèmes de dopage «embarqués», qui produisent de l'hydrogène par électrolyse de l'eau, assurant des économies de 10 à 20 % de carburant à des centaines de poids-lourds nord-américains et une réduction équivalente de leurs émissions de GES.

Personne ne peut expliquer pourquoi ces dispositifs éprouvés ne se retrouvent pas sur des voitures de série.

«Deux grands facteurs expliquent le peu d'intérêt des constructeurs automobiles pour ces solutions qui pourraient avantageusement remplacer les convertisseurs catalytiques et réduire substantiellement la consommation de carburant, explique le physicien Langlois. D'abord, ils boudent en général les idées des bricoleurs, même de génie, alors qu'ils devraient être les premiers à reprendre ces idées, à les tester et à en tirer des équipements plus performants. Mais on ne peut pas non plus éliminer l'idée de la vieille collusion avec l'industrie pétrolière, qui remonte à l'association entre GM, Standard Oil et Firestone dans les années 30, lesquels avaient été condamnés pour avoir fait disparaître les tramways des villes pour les remplacer par de gros autobus polluants. Les constructeurs font toujours de plus gros bénéfices avec la vente de gros moteurs et l'industrie pétrolière y trouve évidemment son compte!»