A l'aide de simulations sur supercalculateurs, les chercheurs du Centre Helmholtz de recherche de Jülich (FZJ) ont mis au point un reformeur à longue durée de vie. Celui-ci peut transformer, pendant plus de 2.000 heures, du diesel et du kérosène en un gaz contenant du dihydrogène. Ce gaz peut ensuite être utilisé dans des piles à combustibles ou PAC (hautes ou basses températures), afin de produire de l'électricité à l'échelle du kilowatt. L'équipe du FZJ espère disposer d'un système exploitable d'ici trois ans.
Le secret du reformeur réside dans son design : l'intérieur de l'appareil est composé de rayons, tel un catalyseur monolithe, recouverts de fines particules de métaux nobles. Avec l'apport d'air et de vapeur d'eau, elles catalysent la transformation des hydrocarbures en gaz : monoxyde de carbone, dioxyde de carbone et dihydrogène. La condition pour atteindre une durée de vie appréciable du reformeur est l'absence de liquides, ce à quoi sont parvenus les chercheurs de Jülich, en réalisant le mélange total du diesel avec l'air. Ce mélange a été obtenu en imposant un courant de turbulences aussi intenses que possible. Même après 2.000 heures d'utilisation, le reformeur présente encore un rendement supérieur à 99%. Auparavant, on ne parvenait pas à maintenir un tel rendement au delà de 200 heures.
Pour y parvenir, les scientifiques se sont servis de la grande capacité de calcul du FZJ. A l'aide de ses supercalculateurs, ils ont fait varier des paramètres tels que la géométrie de l'appareil, la température ou la pression des gaz injectés pour simuler le comportement du mélange gazeux. Les simulations réalisées sur les supercalculateurs ont consisté à décomposer le reformeur en près de 3 millions de tronçons. 3 à 7 variantes ont été envisagées pour chaque possibilité de design et quelques heures ont suffi pour le calcul de chaque variante. En tout, depuis 2004, plus de 8.000 heures de calculs ont été nécessaires pour la mise au point de ce reformeur.
Le manque d'infrastructures pour l'approvisionnement en dihydrogène constitue un obstacle majeur au déploiement des PAC. Cette technologie pourrait pourtant profiter à plus d'un titre aux moyens de transport utilisant du diesel ou du kérosène : les besoins électriques des remorques frigorifiques, de l'électronique embarquée sur les bateaux ou sur les avions, pourraient ainsi être couverts par la PAC sans besoin d'un moteur supplémentaire et d'une batterie associée. La PAC, libérant de l'eau pure, permettrait qui plus est de répondre à une grande partie des besoins en eau à bord, allégeant d'autant l'appareil au démarrage.
