Parcourir 2 055 kilomètres en voiture électrique sans recharge ? C’est la prouesse réalisée par la Renault Zoé d’ARM Engineering, qui a roulé durant plus de 40 heures entre le lundi 9 et le mercredi 11 mai, sur le circuit d’Albi (Tarn). Un double record mondial, selon la jeune entreprise tarnaise de R&D, spécialiste des boîtiers de conversion des véhicules thermiques au superéthanol E85.
Jusqu’alors, le record de distance sans recharge d’une voiture électrique était détenu par la société américaine IT Asset Partners, dont la voiture bardée de batteries avait parcouru 1 608 kilomètres en 2017. Pour aller plus loin, la jeune entreprise française a choisi une voie différente de celle des batteries, en équipant son propre véhicule d’un système à base de biométhanol, transformé en électricité au sein d’une pile à combustible. Un dispositif similaire à celui qui équipe les voitures à hydrogène, au premier rang desquelles la Toyota Mirai, qui avait roulé 1 360 kilomètres sans recharge en octobre 2021. Et l’occasion pour ARM Engineering de donner un coup de projecteur sur ce biocarburant de deuxième génération, baptisé GH-3.
Un réservoir de 200 litres dans la Renault Zoé
« Le biométhanol est une technologie peu connue. Nous voulions réaliser quelque chose d’un peu fou, avec la volonté de détrôner Toyota », raconte le président d’ARM Engineering, Marc Lambec. Sur la piste d’Albi, les pilotes de l'entreprise – qui emploie 13 personnes, pour un chiffre d’affaires de 3 millions d’euros en 2021 – se sont relayés au volant d’une Renault Zoé durant trois jours, de 8 heures à minuit, pour avaler le bitume à une vitesse moyenne de 50 km/h. « Nous avons finalement arrêté en raison de l’usure des conducteurs, et non pas en raison d’un problème mécanique ou de l’épuisement du réservoir. Les 2 500 kilomètres étaient atteignables », assure Marc Lambec.
Pour atteindre ce record, les ingénieurs d’ARM Engineering ont totalement transformé la voiture d’origine, pour lui permettre de générer sa propre électricité à partir de combustible. Quitte à la rendre totalement inutilisable pour un usage courant. « C’est une Renault Zoé R135, dont nous n’avons modifié ni la motorisation ni la batterie de 52 kilowattheures. En revanche, nous avons condamné l’arrière du véhicule pour installer notre solution, qui prend beaucoup de place », décrit Marc Lambec.
Trois briques principales ont été installées. Une pile à combustible dite « à reformage » d’abord, conçue à partir de modules de l’entreprise américaine Advent Technologies, et optimisée pour produire de l’électricité à partir de méthanol. C’est-à-dire d’un carburant alcoolique comportant beaucoup d’hydrogène, mais aussi du carbone et d’oxygène qui doivent être retirés via une première étape de chauffe (le reformage). Un énorme réservoir en plastique résistant à l’oxydation de 200 litres a ensuite été placé afin de stocker le maximum de carburant possible dans l’optique du record. Quitte à « l’enfiler au chausse-pied dans la voiture », selon la comparaison imagée de Marc Lambec.
Dernière brique faite maison par ARM Engineering : un boîtier électronique de commande et de distribution de puissance d’un mètre carré, indispensable pour gérer les relations entre la batterie et la pile à combustible et intégrer l’ensemble. « C’est un prototype. L’objectif était de simplifier les éventuelles modifications. Nous visons à terme un boîtier de 10 par 15 centimètres », précise Marc Lambec.
Le biométhanol, un carburant peu coûteux pour ARM
Mais pourquoi faire tant d’efforts pour rouler au biométhanol ? « C’est un biocarburant qui émet peu de gaz à effet de serre, et peut être utilisé directement dans un moteur ou via une pile à combustible », s’enthousiasme l’industriel, qui dit travailler sur les deux tableaux. Si le pouvoir calorifique de ce carburant est moins élevé que l’essence et entraîne une légère surconsommation d'un moteur (malgré son indice d'octane très élevé), il affiche une meilleure densité énergétique que l'hydrogène liquide et se stocke à pression ambiante, contrairement à ce dernier.
D’origine agricole, le biométhanol est produit à partir du gaz de la méthanisation de fumier et peut être généré pour un coût modéré sans compétition avec l’alimentation humaine, affirme Marc Lambec. ARM Engineering s’est approvisionné auprès du producteur danois Nordic Green, selon qui ce carburant, baptisé GH-3, émet 18 grammes de CO2 par mégajoule, contre 86 pour de l’essence automobile. D’où le travail d’ARM Engineering pour convertir les voitures et faire reconnaître le méthanol - aujourd’hui utilisé dans l’industrie en tant que composé essentiel de la pétrochimie - comme un carburant au niveau réglementaire. Marc Lambec prévoit pour cela de créer une start-up dédiée, et entame une levée de fonds.
Geely intéressé par le biométhanol
Reste aussi à lever des obstacles techniques. Si convertir un moteur thermique au biométhanol est possible, affirme le président de la société tarnaise, résister à l’oxydation qu’entraîne ce nouveau carburant suppose de coûteux changements d’architecture, par exemple au niveau de l’injection. Par ailleurs, si « ajouter un réservoir de 50 litres de biométhanol à une Renault Zoé permettrait de presque tripler son autonomie », cette logique d'hybridation imposera des améliorations sur le rendement et la puissance des piles à combustible, notamment pour permettre à ces dernières de fonctionner assez rapidement pour répondre à la demande du véhicule, y compris en pointe. Lors de l’établissement du record, la Zoé roulait à seulement 50 km/h pour éviter ce problème.
Dans ce chantier qui s’annonce, ARM Engineering se concentrera sur l’électronique, pour intégrer la pile à combustible et le contrôle du système. L’entreprise vise la mobilité individuelle, les poids lourds et le secteur résidentiel. A l’été 2021, l’agence Reuters rapportait que le géant chinois Geely (propriétaire de Volvo) s'intéressait aussi au carburant méthanol, sans donner de détails sur les technologies employées. Des efforts qui devront redoubler pour espérer trouver une place à ce biocarburant face à la montée en puissance des véhicules à batteries.
