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[Innovation] Un nouvel appareil permet de produire du feu avec de l'eau

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Faire du feu avec de l'eau ?! Voici une bien curieuse idée qu'a joyeusement exploré la société anglaise ITM Power. Basée à Sheffield (Angleterre), la société ITM Power a mis au point un appareil portatif à usage industriel qui permet de produire du feu à partir de l'eau combiné à son propre combustible, pour faire la soudure ou braser des métaux tels que l'acier et l'aluminium à très haute température 2800°C.

Finis, les chalumeaux alimentés par des gaz inflammables qui risquent d’exploser à la moindre étincelle. Désormais, place à ...l'eau ! En effet, c’est par le biais d'un procédé appelé électrolyse que les molécules d’eau (H2O) sont dissociées ou fractionnées en gaz d’hydrogène (H2) et d’oxygène(O2), qui vont ensuite alimenter une torche pour produire la flamme, dénommée à juste titre "safeflame".

ITM Power utilise un électrolyseur à base de membrane PEM(Proton Exchange Membrane) en combinaison avec une torche spécifique pour produire la flamme à partir de l'eau
Electrolyseur à sortie de gaz séparée

Fruit d'un projet de recherche financé par l'Union Européenne, 18 mois de travail ont été nécessaires pour produire ce chalumeau capable de réaliser des soudures thermiques à 2 800 °C sur différents métaux, notamment l’acier et l’aluminium.

Andrew Ellis, un technicien de recherche de chez ITM Power, explique :

“Ce système d‘électrolyseur a été conçu pour être branché aux réseaux classiques d‘électricité et d’eau. L’eau est fractionnée en gaz d’hydrogène et d’oxygène et alimente une torche qui produit une flamme. Celle-ci peut ensuite être utilisée pour braser des métaux ou pour toute autre application industrielle où on a besoin d’une flamme, donc en gros, on utilise de l’eau pour générer une flamme.”

En régle générale, l’usage des électrolyseurs reste limité en raison du coût élevé des membranes, ainsi que du platine et des métaux précieux utilisés comme catalyseurs. Les chercheurs ont donc eu pour objectif, de rendre cette technologie abordable :

“On a toute une équipe de chimistes qui travaillent sur de nouvelles formules de membranes augmentant les performances de l‘électrolyseur. Nous menons aussi beaucoup de recherche sur les catalyseurs pour essayer de réduire la quantité de platine nécessaire et trouver des matériaux moins onéreux qui peuvent être utilisés dans les cellules. Ces travaux ont permis de réduire drastiquement le coût des systèmes d‘électrolyseurs.”Andrew Ellis, technicien de recherche de chez ITM Power

L’hydrogène et l’oxygène sont réunis à l’extrêmité de la torche. La flamme qui est générée est légèrement moins chaude et beaucoup plus facile à manipuler que les mélanges habituels d’oxygène et de propane ou d’acétylène, comme nous l'explique Rory Olney, consultant en soudure :

“Cette flamme est plus douce qu’une flamme oxy-acétylène,” , “il n’y a pas de point chaud à l’extrêmité de l’embout ; donc la flamme est beaucoup moins éblouissante et je peux porter des lunettes de protection non teintées.”Rory Olney, consultant en soudure

Pourquoi "safeflame" : les avantages de ce dispositif

Les bouteilles d’acétylène sous pression présentent des risques et des inconvénients : leur usage est interdit sur de nombreux sites par crainte de fuites de gaz et la flamme d’oxy-acétylène très chaude nécessite d‘être manipulée avec le plus grand soin lors d’opérations sur des métaux sensibles comme l’aluminium.

“La température et la vitesse de propagation sont élevées : la pièce peut fondre très rapidement, c’est l’un des principaux désavantages.”Steven Baines, coordinateur du projet TWI / SafeFlame

La flamme à base d’hydrogène est plus douce, mais aussi plus propre dans la mesure où elle ne produit que de l’eau quand elle brûle, témoigne un scientifique des matériaux de chez TWI :

“On anticipe le fait que le prix du gaz présent dans ce type d’unité sera au minimum 20 fois moins cher que le gaz d’acétylène. Cela s’explique par le coût du stockage du gaz, des assurances, etc., mais aussi par le prix du gaz pur.”Nick Ludford, scientifique des matériaux

Les petites et moyennes entreprises en particulier pourront juger elles-même des avantages de cette technologie quand elle sera commercialisée, probablement dans un avenir proche. Pour l’instant, seuls des professionnels de la soudure en Grande-Bretagne ont pu tester le dispositif.

“L’un des grands avantages de ce système, c’est que cette torche ne devient jamais chaude parce que la flamme qui est produite brûle à l’extérieur de la torche et quand on éteint la flamme à la fin de l’opération, la torche ne va pas non plus devenir chaude par la suite, on peut la poser où on veut.”Rory Olney, consultant en soudure

Par Kouadio KOUAMÉ

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