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First Mode construit une pile à hydrogène pour alimenter l’un des plus gros véhicules zéro émission au monde

Camion de transportUn camion de transport ultra-classe transporte des tonnes de minerai. (Photo anglo-américaine)

La société d’ingénierie de Seattle First Mode construit un générateur à pile à hydrogène capable d’éclairer Lumen Field. Mais la technologie est destinée à un environnement loin des lumières vives d’un stade de football.

Dans quelques mois, First Mode emmènera le groupe électrogène en Afrique du Sud, où il sera transformé en un énorme camion de transport de 300 tonnes métriques pour créer «l’un des plus gros véhicules zéro émission de la planète», a déclaré Chris Voorhees , président et ingénieur en chef de l’entreprise.

Cela fait partie d’un accord de 13,5 millions de dollars sur trois ans, First Mode, signé avec le géant minier mondial Anglo American en 2019, et fait partie d’une nouvelle direction pour une entreprise qui a commencé à travailler sur les engins spatiaux et les rovers martiens.

«L’exploration robotique du système solaire, c’est là que se trouve l’ADN de l’entreprise», a déclaré Voorhees. Mais la façon dont ils procéderaient pour résoudre les problèmes d’ingénierie dans l’espace – où «vous n’avez jamais assez de masse, vous n’avez jamais assez de volume, vous n’avez jamais assez de puissance et vous n’avez jamais assez de données, et votre environnement essaie de vous tuer» – conduit Voorhees et son équipe pensent pouvoir relever des défis d’ingénierie dans d’autres environnements extrêmes.

«Nous pensions que (le processus) était transférable à d’autres problèmes», a-t-il déclaré. «Nous ne savions pas où cette aventure allait nous mener.»

Ce chemin particulier a amené la société spatiale sur Terre.

Camion à hydrogèneUn rendu montre les composants d’un camion de transport minier alimenté à l’hydrogène. (Graphique anglo-américain)

Les camions de transport de classe ultra sont un type de véhicule très différent des rovers Mars sur lesquels les équipes du premier mode ont travaillé dans le passé.

Pour commencer, ils sont aussi hauts qu’un bâtiment de trois étages et pèsent «environ un million de livres», a déclaré Voorhees. Ils sont construits pour transporter jusqu’à 300 tonnes métriques de minerai des mines à ciel ouvert aux usines de traitement voisines. Anglo-American exploite des flottes de ces camions Tonka de la taille d’un dinosaure dans ses mines, chacun brûlant des milliers de gallons de diesel pour alimenter le générateur embarqué de 2 mégawatts qui alimente chaque véhicule.

«Il y a beaucoup de diesel et des dizaines de machines fonctionnent en continu sur le site», a-t-il déclaré. La mise hors service d’un seul des transporteurs éliminera environ autant d’émissions de carbone que 10 000 voitures diesel.

First Mode conçoit et construit un générateur de piles à hydrogène pour ce faire.

Si nous pouvons le faire fonctionner dans cet environnement, nous pouvons le faire fonctionner n’importe où, et il y a un tas d’applications industrielles qui pourraient en bénéficier.

Les piles à combustible combinent l’hydrogène et l’oxygène dans un processus électrochimique qui génère de l’électricité. Le seul sous-produit est la vapeur d’eau. De telles piles à combustible sont maintenant utilisées pour alimenter des chariots élévateurs et des bus; Toyota, Honda et Hyundai sont ou seront sur le marché cette année avec des automobiles à hydrogène.

Il existe deux différences majeures entre ces piles à combustible et ce que fait le premier mode. L’un est l’échelle, a déclaré Voorhees. Les générateurs de 2 mégawatts des transporteurs sont «un problème d’alimentation et d’utilité de qualité utilitaire qui se trouve être un véhicule tout-terrain», a-t-il déclaré.

Et l’autre est qu’il s’agit d’un projet de rénovation. Pour réussir, First Mode doit adapter le générateur à l’espace disponible et «le convertir de manière à créer un bon mariage entre la plate-forme existante et cette nouvelle source d’énergie», a déclaré Voorhees.

C’est un défi très différent pour un groupe de concepteurs d’espace, a-t-il déclaré.

«J’ai travaillé sur la conception de véhicules pour Mars et je pense que (l’exploitation minière) est pire», a-t-il déclaré. “Les contraintes sont toutes différentes et l’environnement n’est pas le même, mais l’approche est similaire.”

L’objectif, a-t-il déclaré, est de terminer l’assemblage du générateur à Seattle dans les prochaines semaines, de le tester, puis de l’expédier en Afrique du Sud pour une installation et des essais sur le terrain à partir de juin. Avec les résultats des tests sur le terrain en main, First Mode modifiera alors sa conception pour les transporteurs de suivi.

Ils commenceront également à rechercher d’autres clients qui pourraient utiliser des générateurs d’énergie propre à grande échelle qui doivent se déplacer, a déclaré Voorhees.

«L’application des camions de transport n’est pas le fruit à portée de main», a-t-il déclaré. «Si nous pouvons le faire fonctionner dans cet environnement, nous pouvons le faire fonctionner n’importe où, et il y a un tas d’applications industrielles qui pourraient en bénéficier.»