L’Elektro Dumper est un camion-benne de chantier monstrueux qui mesure 10 mètres de long, plus de 4 mètres de haut et pèse 45 tonnes à vide. Les pneus seuls sont plus grands qu’un être humain et coûtent aussi cher qu’une petite voiture.
Ce monstre transporte 65 tonnes de minerai dans une carrière de Bienne, en Suisse, sur une pente douce. Normalement, un camion comme celui-ci consomme jusqu’à 83 000 litres de carburant par an et rejette jusqu’à 200 tonnes de dioxyde de carbone (CO2) à lui tout seul. Un parc de camions de ce type, employés par diverses mines de charbon, mines de minerai de fer et carrières dans le monde entier, génère des milliers de tonnes de CO2 chaque année. Mais pas ce cher Elektro Dumper. Une sorte de monstre gentil, car le plus grand véhicule électrique, alimenté par une batterie de 4,4 tonnes d’une capacité de 600 kWh n’a pas besoin d’être rechargé. Il pourrait de fait être l’un des véhicules les plus verts de la planète.
Car ce véhicule produit 200 kWh d’énergie excédentaire chaque jour, soit deux fois l’équivalent de la puissance de charge maximale d’une Tesla Model S.
La magie du freinage régénératif
Les véhicules électriques utilisent ce qu’on appelle le freinage par récupération pour produire de l’électricité et recharger leurs batteries. Normalement, le freinage par récupération n’aide qu’à augmenter la portée, pas à recharger complètement une batterie. Dans un véhicule électrique, l’électricité est stockée dans une batterie et utilisée pour alimenter un moteur électrique qui entraîne les roues directement ou via un arbre de transmission. La beauté d’un moteur électrique, c’est que s’il faut de l’électricité pour le faire tourner, l’inverse est également vrai : le fait de faire tourner l’arbre produit de l’électricité.
Dans le cas d’un moteur électrique, la puissance de coupure des moteurs est suffisante pour démarrer le processus de freinage. Lorsque le moteur est à l’arrêt, la rotation des roues autour de l’arbre génère de l’électricité et ralentit le véhicule (parce que la science). Les propriétaires de voitures électriques connaissent bien cette fonctionnalité, très puissante notamment chez Tesla, à tel point que lorsque le freinage régénératif est réglé au maximum, il n’est pratiquement plus nécessaire d’utiliser la pédale de frein tant le ralentissement moteur est efficace.
Bien que cela semble très bien sur papier, dans la pratique, les VE qui utilisent ce système constatent généralement une augmentation de l’autonomie de l’ordre de 10 à 15 %. Elektro, par contre, voit son rayon d’action augmenter de 110 pour cent. Comment cela se passe-t-il ?
La source de puissance apparemment “illimitée” de l’Elektro Dumper est unique à sa fonction. La benne est chargé avec 65 tonnes de matériaux au sommet d’une colline. En descendant, le véhicule n’a plus qu’à freiner pour éviter de rouler très vite. La plus grande partie de ce freinage régénère de l’électricité, et puisque le véhicule est si lourd, il génère beaucoup d’électricité, stockant cette dernière dans ses batteries.
Mouvement perpétuel
Après avoir largué sa charge, l’Elektro, beaucoup plus léger, remonte la colline en utilisant la charge qu’elle a gagnée en descendant, nécessitant moins de puissance. D’après les essais, il semble qu’Elektro charge les batteries à environ 88 % en descendant et consomme environ 80 % de la charge totale en remontant au sommet. Cela signifie que le véhicule génère environ 8 % de surplus par trajet. Dans toute autre situation, le véhicule ne produirait tout simplement pas assez d’électricité. Par exemple, si la routine était inversée, dans une mine de minerai de fer, par exemple, où il descend dans une fosse où il se charge et remonte, il aurait besoin de beaucoup plus d’énergie pour remonter qu’il n’en a eu au départ.
Le cas d’utilisation d’Elektro pourrait être très limité. Il est peu probable qu’une entreprise investisse dans un véhicule électrique qui nécessiterait des heures d’immobilisation après chaque utilisation, mais il pourrait s’avérer aussi économique qu’écologique dans certains cas d’usage bien particuliers, si l’on met de côté évidemment l’impact environnemental de sa construction et des batteries.
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Mais il descend à qu’elle vitesse pour avoir ce taux de régénération ?
On sait très bien que plus le taux de régénération est important plus le véhicule ralenti, si c’est pour mettre 2 fois plus de temps je ne suis pas sûr que l’entreprise y gagne et veuille l’utiliser.
Chargés à 64 tonnes les véhicules n’avancent de toutes manières que lentement !
Surtout dans une descente, ils ne peuvent pas prendre le risque d’accélérer.
Le freinage ne suivrait pas et quand bien même il suivrait, c’est l’adhérence qui ne serait pas suffisante, ils ne roulent pas sur de l’asphalte.
Et même avec un énorme frein lié à la régénération on parle d’un véhicule de 100 tonnes … Donc dans une descente il y a largement ce qu’il faut pour forcer le moteur à tourner.
Il n’y a déjà pas d’asphalte tout cours en France désormais sauf sur deux trois trottoirs à Paris, et ce type “d’engins” Qu’on appelle un dumper ou tombereau rigide peut aller jusqu’à 70/80 kmh (du moins sur Volvo et cat). Et un véhicule comme ça ne consomme pas.Comptez 1l à la tonne à l’heure comme mesure generale
Oui mais ca ils vont pas le dire. Le trajet est assez court le camion est charge en haut de la colline, la devalle 2 km plus bas decharge et remonte a vide… a ce jeu un thermique ne consomme pas grand chose aussi… mais ca on ne le dira pas non plus… on va juste te sortir un chiffre bidon.
Le thermique consommerait ce qui lui fautre pour remonter la pente sans l’emprunter à la descente précédente il consommerait don plus.
Oui, mais il va bouffer énormément ses freins !
exactement car avec le camion version mazout, l’énergie dissipée lors du freinage dans la descente va partir en chaleur, en poussière et en bruits stridents alors qu’avec le Camion électrique il ne freine pas, du moins avec ses patins et ses disques. Le freinage c’est la récupération de cette énergie pour recharger la batterie. Et cette récupération va lui permettre de remonter la pente à vide alors que le camion version mazout aurait besoin de carburant pour assurer cette remontée.
Enfin moi je ne comprends pas pourquoi il descend chargé dans la mine ??? Il y a un problème à résoudre !!!
Étêtage de colline.
Pour avoir conduit ce genre de machine dans ma jeunesse (1300ch, est une centaine de M3), ça avance bien dans les 30km/h. Tu peux pousser dans les 50km/h sur de longues étendues plates et 10km/h ou moins chargé en montée de 10a15%.
En descente, tu peux aller plus vite, en passant au point mort (le moteur ne supporte pas de dépasser les 2000tr/min). Tu peux facilement arriver aux 100km/h… Mais, le système de freinage n’est pas fait pour ça, il faut globalement un km pour s’arrêter avec des alarmes de surchauffe de frein dans tous les sens…
Ce n’est pas fait pour aller vite,c’est fait pour transporter beaucoup au meilleur rapport coût/prix.
Dans certains mines, les routes sont équipées de catener et les camions de moteurs électriques additionnels. Certains sont même intégralement électrique (oui, même les pelleteuse géantes peuvent l’être)
Quand je réponds je reçois un curieux message qui me dit que je réponds trop rapidement et effece mon message…. je me demande ce que c’est que ce forum folklorique.
Je répète mon message :
La vitesse de chute n’a rien à voir avec l’énergie produite. Seuls la hauteur de chute et la masse entrent en ligne de compte.
Le mouvement perpétuel n’existe pas…!
Le bilan énergétique est faux.
Il faut bien sûr ajouter l’énergie qui a été consommée pour charger le camion.
Et à mon avis on n’obtient pas les mêmes résultats.
La performance est intéressante mais il ne faut pas raconter n’importent quoi..
Certes le mouvement perpétuel n’existe pas mais vous faites fausse route en croyant que l’énergie nécessaire pour charger le camion compenserait ce qui vous semble manquer pour assurer l’égalité, or cela n’a rien à voir. D’ailleurs on ne vous a pas parler de la différence d’altitude entre le haut de la déclivité et le bas alors imaginez une différence double, cela ne changerait rien à notre problème et l’énergie nécessaire au chargement du camion serait le même. Vous prenez le raisonnement de travers, voyez le plutôt comme le problème de la chute d’eau dont la réserve inépuisable est en haut et chute tout le temps. Ici le camion ne sert qu’à faire aux cailloux extraits de la mine ce qu’elle ne peut pas faire toute seule, chuter en bas de la pente. Imaginez des cailloux plus ou moins sphériques ils rouleraient tout seul jusqu’en bas de la pente. Une fois en bas c’est comme pour l’eau ils ne remonteront pas tout seuls en haut. L’intérêt de les charger dans un camion c’est outre l’ordre du rangement à l’arrivée en un tas pas trop éparpillé, est de profiter de leur masse en chute pour récupérer une part de cette énergie pour recharger la batterie du camion.
Enfin moi je ne comprends pas pourquoi il descend chargé dans la mine ??? Il y a un problème à résoudre !!!
Il ne descend pas chargé dans la mine, mais en revient. Il s’agit d’une mine en hauteur, où peut être d’une carrière.
Ce n’est pas un puits de mine mais bien une mine en haut d’une colline.
La descente s’effectue a charge, et la montée a vide.
Sur une machine thermique, la conso en descente aurait été très faible également.
Mais un moteur thermique utiliserait des freins a disques et telma, donc en chaleur et aussi particules a foison. Il y a une carriere en espagne et je pensais a la meme chose. Plein de camions diesel montent a vide et descendent plein en partant de 1400m d’altitude. Ca pue les freins dans toute la descente…
Je suis pas expert en thermodynamique, mais récupérer plus d’énergie en descente qu’il ne lui en faut pour la remonter me paraît totalement impossible… Surtout que l’intérêt est très limité puisque la descente se fait à vide et la montée chargé à bloc en minerai ?
C’est l’inverse : descente chargée et remontée à vide, d’où l’excédent d’énergie. C’est une situation très spécifique mais c’est très malin pour l’entreprise d’en avoir tiré partie.
Ce n’est pas de la thermodynamique mais de la mécanique (conversion de l’énergie potentielle de la masse du camion et de son chargement en énergie électrique).
Comme expliqué dans l’article, ça peut fonctionner ici car le camion descend *chargé* et qu’il remonte *à vide*, et qu’il se trouve que l’énergie potentielle de la masse de son chargement est suffisante pour compenser les pertes de conversion et les pertes par frottements mécaniques lors de la remontée. Le reste de l’énergie nécessaire pour remonter le camion vide est en effet fourni par la masse du camion lui-même lors de la descente.
?? Ce monsieur a brillamment résumé et expliqué le fonctionnement pour les (malheureusement trop rares) personnes ayant une vague intuition/connaissance/souvenir scientifique et qui questionneraient la faisabilité d’un tel système.
Quant à ceux qui ne se la sont pas posé, soit vous êtes déjà très forts soit vous devriez prendre le temps d’y penser ?
La thermodynamique est une branche de la mécanique 🙂
Il fallait juste lire l’article : il est plus lourd a la descente car chargé en haut. Donc il récupère plus d’energie a la descente.
En fait ca revient a récupérer l’energie potentielle gravitationnelle des masses qui sont en haut en les faisant descendre. Donc cest pas un mouvement perpetuel et pas de soucis niveau thermodynamique 😉
Mais c’est effectivement un cas tres particulier. Généralement les camions dans les mines montent chargés !
Avant de laisser des com, lisez bien l’article…. Et on s’étonne après que les gens ne se comprennent pas… Le cas où il descend à vide et remonte chargé c’était justement le contraire de ce que fait ce camtar écolo ( pour expliquer qu’il n’y a que dans le cas où la mine est en hauteur que ce système est rentable)… Voilà petit coup de gueule sur ces gens qui ce permette de l’ouvrir en ayant lu un mot sur six…. Zeeeennnn, faut que je relax
………bonjour Mike. ………
Mais si c’est possible lol… même tres logique dans cette circonstances restreint. …. ils décent à charge remonte à vite lol…. bonne soirée l’ami
Personne n’a dit que l’intérêt etait illimité. Il ne peut servir que dans ce cas de figure, et jamais l’inverse ! C’est facile à comprendre pour le peu qu’on ait quelques notions de physique, de mecanique et d’électricité ! ?
Un camion qui vert pour des mines de charbon…
Une carrière produit des gravats, pas des mineraies.
Non carrière ou mines il sagît de minerais carrière ou mines ils produisent du minerai
Le titre est un peu trompeur:
En effet, il n’y a pas besoin de charger les batteries, mais c’est à cause de l’utilisation particulière.
A priori, toute proportion gardée, n’importe quel véhicule électrique pourrait faire pareil
Il est trompeur au sens où ses batteries ont de toutes les façons besoin d’être rechargées…. que ce soit en se branchant dans la prise ou par un alternateur qui est animé par gravitation comme c’est le cas ici.
C’est le principe de fonctionnement des barrages hydroélectriques. C’est la flotte qui tombe sur une turbine qui entraine un alternateur ces deux dispositifs étant statiques tandis que dans notre affaire c’est la charge du camion qui remplace la flotte à la fois la flotte et la turbine qui entraine l’alternateur, le tout étant mobile.
Les batteries sont rechargées par gravitation et dans le barrage hydro c’est la même chose.
Tout à fait ça !
Enfin si on veut regarder réellement le bilan énergétique du dumper il faut prendre en compte la consommation de la chargeuse en haut de la colline.
Et certainement aussi la consommation des véhicules des ouvriers qui en haut de la colline font marcher la chargeuse…. mais sans compter la voiture du conducteur du camion qui a laissé la sienne en bas …. Vous n’avez rien d’autre à ajouter pour compliquer un problème simple avec des ajouts qui n’ont rien à voir ?
Il est pas tout récent (début 2018)
C’est un principe ancien très connu.
J’ai vu le funiculaire de LA Bourboule fonctionner de la manière suivante:
Un funiculaire en haut du plateau de Charlane relié à un autre en bas par un câble via une roue de transfert.
Celui du haut était chargé pendant l’arrêt de quelques tonnes d’eau de la cascade donc lesté des passagers + Eau celui du bas seulement de passager et son réservoir d’eau vidé.
Donc celui du haut plus lourd remontait celui du bas et vice-versa…
Aucun coût financier pour la traction et l’eau qu’il utilisait était vidée en bas (cette au de toute façon descendait en bas dans la Dordogne.
Bien sûr, cela fonctionne depuis des siècles, le moteur c’est bêtement la gravitation
Houla doucement sur les calculs écologiques avec des chiffres dont la source est hasardeuse.
Comment avec 70 tonnes de carburant (83000 litres) peut on générer 200 tonnes de CO2?
Bonne lecture pour ma part me suis arrêté à cette première partie de l’article.
C’est facile, il suffit de savoir ce qui se produit lors d’une transformation chimique… ce qui semble vous être totalement étranger.
Posez la question sur Google, c’est fait pour a et vous aurez votre réponse