La source de carburant alternative ultime dans l’esprit de nombreuses personnes serait simplement l’air que nous respirons. Il y aurait peu ou pas d’émissions nocives, une source de carburant bon marché et renouvelable et un système d’alimentation en carburant relativement simple. Alors que le concept de voiture à air comprimé existe depuis les années 1920, des améliorations récentes dans le stockage de l’air et la technologie des moteurs à air comprimé ont rapproché la réalisation d’une voiture à air comprimé produite en série. Une voiture à air comprimé moderne utilise un détendeur spécial pour dilater l’air sous pression à l’intérieur d’un moteur à deux cylindres. La force de l’air détendu entraîne vers le bas un piston, qui à son tour contribue à la rotation d’un vilebrequin, un peu comme un moteur à combustion standard.
De nombreux inventeurs et constructeurs automobiles ont tenté de créer une voiture à air comprimé efficace et puissante au fil des ans, mais rares sont ceux qui ont failli mettre leurs prototypes en production de masse. Plus récemment, deux sociétés appelées Motor Development International (MDI) et Tata Motors ont annoncé leur intention d’introduire des voitures à air comprimé sur le marché, bien que peu d’experts du secteur aient en fait la possibilité d’inspecter leurs prototypes ou de vérifier de nombreuses affirmations des entreprises. Parce qu’une voiture à air comprimé utilise de la fibre de carbone et d’autres matériaux légers mais solides pour sa carrosserie et ses réservoirs de stockage, de nombreux experts du secteur craignent que les véhicules ne survivent à des tests de collision rigoureux.
Afin d’économiser du poids, les réservoirs de stockage d’une voiture à air comprimé sont souvent fabriqués à partir de fibres de carbone, une technologie également utilisée sur la navette spatiale américaine. On pense que c’est une évolution positive, car un réservoir de stockage en fibre de carbone ne créerait pas d’obus dommageables lors d’une crevaison accidentelle ou délibérée. Ces réservoirs de stockage sont régulièrement remplis d’air comprimé à une pression de plus de 4500 psi (livres par pouce carré). Contrairement aux batteries électriques, un réservoir d’air comprimé ne perdrait pas beaucoup d’énergie par fuite lorsqu’il n’est pas utilisé.
Un problème technologique majeur auquel sont confrontés les développeurs d’une voiture à air comprimé est la nature de l’air comprimé. Au fur et à mesure que l’air devient plus pressurisé, il génère une quantité importante de chaleur. Cet air chauffé affecterait l’efficacité globale du moteur. Certains fabricants surmontent ce problème en installant des échangeurs de chaleur similaires à ceux que l’on trouve sur les moteurs standard turbocompressés. Ces échangeurs de chaleur interagiraient avec l’air chauffé et évacueraient l’excès de chaleur grâce à la ventilation. Si un moteur à air comprimé nécessitait un élément de refroidissement motorisé, il ne serait pas aussi économe en énergie ou sans émissions qu’il le devrait.
Même si le problème de l’air chauffé pouvait être résolu avec des échangeurs de chaleur, il y a un problème égal et opposé avec l’air comprimé comme carburant. Une fois que l’air comprimé passe à travers un détendeur, il peut devenir extrêmement froid. Les composants et les lubrifiants du moteur pourraient geler, entraînant une perte d’efficacité et des dommages potentiels dus au froid. Un système de chauffage fonctionnel devrait être perfectionné afin d’empêcher l’air expansé de geler. Du côté positif, une partie de cet air extrêmement froid pourrait être utilisée comme climatisation.
Une voiture à air comprimé, du moins à ce stade de développement, ne fonctionnerait pas entièrement à l’air comprimé uniquement. Étant donné que les modèles actuels ne peuvent atteindre des vitesses de 40 mph qu’avec de l’air comprimé seul, un moteur à combustion standard ou un moteur électrique serait nécessaire pour atteindre la vitesse standard sur autoroute. Les partisans de la voiture à air comprimé soulignent que de nombreux conducteurs parcourent généralement de courtes distances dans la circulation urbaine afin d’accomplir la plupart de leurs routines quotidiennes. La voiture fonctionnait presque entièrement à l’air comprimé la plupart du temps, avec seulement un besoin occasionnel d’assistance d’un moteur à essence.
Faire le plein d’une voiture à air comprimé pourrait être aussi simple que de connecter le véhicule à un compresseur d’air standard pendant plusieurs heures, le coût principal étant l’électricité. Une fois que les voitures entrent dans la production de masse, un plan prévoit l’installation de compresseurs d’air spéciaux de haute puissance dans certaines stations-service. Ces unités de compression d’air pourraient remplir un réservoir en environ trois minutes et auraient également des échangeurs de chaleur pour empêcher les réservoirs de surchauffer pendant le processus de ravitaillement.
L’introduction des gammes actuelles de voitures à air comprimé commencerait très probablement dans les petits pays du monde entier, en particulier dans les endroits où l’essence est d’un coût prohibitif et où les niveaux de pollution dus à la combustion de combustibles fossiles sont extrêmement élevés. Une fois que les véhicules peuvent satisfaire aux normes strictes de l’industrie automobile américaine et qu’un nombre suffisant de stations de ravitaillement peut être créé, il est possible que les Américains voient une voiture à air comprimé sur la route d’ici une dizaine d’années.