JCB s’est engagé depuis un certain temps déjà dans une « Roud to Zero », en recherchant des carburants alternatifs sans émissions en termes de CO² et autres gaz d’échappement polluants. Après avoir examiné divers carburants de substitution, l’entreprise s’est lancée à fond dans l’hydrogène. JCB, quant à lui, a construit 50 moteurs à hydrogène qui peuvent remplacer les moteurs diesel sans modifications majeures.
Le nouveau moteur, baptisé ABH2 d’après Lord Anthony Bamford, est un moteur 4 cylindres d’une capacité de 4,7 litres. Ce moteur égale les moteurs diesel JCB de la même catégorie en termes de puissance et de couple. La principale différence avec les moteurs diesel réside dans l’injection d’hydrogène gazeux et l’allumage. L’hydrogène a besoin d’une étincelle, comme un moteur à essence. L’injection du carburant a constitué un défi pour les ingénieurs de JCB. Alors que le diesel (et l’essence) est pulvérisé sous forme liquide dans le cylindre et se mélange à l’air présent, ce n’est pas le cas de l’hydrogène. L’hydrogène est un gaz très léger, qui s’élève. Après l’injection, le gaz reste en suspension au sommet du cylindre et ne se mélange pas à l’air présent. Un travail important a donc été consacré au calibrage et à la mise au point des nouveaux moteurs. La partie inférieure du moteur est pratiquement identique à celle des moteurs diesel. Comme il s’agit d’une variante de moteur à combustion, sans différences majeures par rapport aux autres moteurs, n’importe quel mécanicien peut effectuer l’entretien et les réparations, tant en atelier que sur le terrain. Les intervalles d’entretien du moteur à hydrogène sont les mêmes que ceux des moteurs diesel standard de la marque, et les composants tels que les filtres sont également les mêmes.
La grande différence de carburant a été remarquée lors du contrôle de l’huile. Celui-ci était, après 400 heures de travail, encore transparent et non décoloré.
JCB s’intéresse depuis un certain temps aux carburants alternatifs, un projet appelé « Road to Zero ». Il s’agissait notamment d’équiper les petites machines, telles que la mini-pelle 19C-1E et télescopique 525-60E, de batteries. Cependant, les batteries atteignent rapidement leurs limites en termes de capacité. Elles sont certainement utiles pour les petites machines dont la demande en énergie est limitée. Un JCB Fastrac de 220 ch qui doit travailler toute une journée sera vite équipé de 10 tonnes de batteries (et du prix correspondant de 450 000 euros). Dans la recherche d’un carburant qui, comme le diesel, peut être amené à la machine, peut être ravitaillé rapidement et contient un contenu énergétique suffisant, le HVO (biodiesel), le biogaz, les E-carburants, l’ammoniac et l’hydrogène ont été examinés.
« La plupart de ces carburants alternatifs nécessitent la production d’hydrogène », explique Lord Bamford. « Il est donc très logique d’utiliser l’hydrogène, car il s’agit d’un carburant propre, sans carbone, qui peut être produit à partir d’énergies renouvelables. L’hydrogène offre également une solution potentielle au problème des batteries sur les grosses machines ; il permet un ravitaillement rapide et constitue une solution de carburant mobile, permettant d’apporter le carburant à la machine. »
Dans son projet de recherche sur l’hydrogène, JCB a également exploré son utilisation dans les piles à combustible. En juillet 2020, le constructeur a dévoilé la toute première pelle à hydrogène destinée au secteur de la construction – une 220X de 20 tonnes. Cependant, JCB a conclu que les piles à combustible sont trop chères, trop compliquées et trop fragiles pour être utilisées dans les machines tout-terrain et les tracteurs. En outre, les piles à combustible ne peuvent pas répondre assez rapidement à une demande d’énergie rapide, comme c’est le cas sur les excavatrices, les télescopiques, les chargeurs sur roues ou les tracteurs.
Le passage au moteur à hydrogène fait suite à un défi lancé à l’équipe d’ingénieurs par Lord Bamford. Il leur a demandé de trouver le moyen le plus simple d’utiliser l’hydrogène comme carburant, en ayant à l’esprit la connaissance de leurs propres moteurs. « Les propriétés de combustion uniques de l’hydrogène permettent au moteur à hydrogène de fournir la même puissance, le même couple et le même rendement que les machines JCB actuelles, mais sans émission de carbone », a déclaré Lord Bamford. « Les moteurs à combustion à hydrogène offrent également d’autres avantages importants. En utilisant la technologie et les composants des moteurs diesel, ils ne nécessitent pas d’éléments de terres rares et, surtout, la technologie de combustion est déjà bien éprouvée sur les machines de construction et agricoles. Il s’agit d’une technologie rentable, robuste, fiable et bien connue non seulement dans le secteur de la construction et de l’agriculture, mais aussi dans le monde entier. »
Entre-temps, JCB a construit 50 moteurs à hydrogène intégrés à des prototypes de chargeuses-pelleteuses et de chargeurs télescopiques Loadall. Ces machines sont testées de manière approfondie dans des conditions réelles. Pour alimenter les machines, JCB a mis au point un système de réservoir mobile construit sur un Fastrac, mais qui peut également être transporté sur une remorque. Le réservoir contient suffisamment d’hydrogène pour remplir 16 pelles chargeuses à hydrogène. Un vieux camion Mercedes a également été équipé d’un moteur à hydrogène, sans modification majeure. Par exemple, le moteur a été simplement couplé à la boîte de vitesses existante.
JCB présentera le moteur ABH2 au public à ConExpo à Las Vegas dans le cadre de l’International Fluid Power Exposition. La ConExpo aura lieu du 14 au 18 mars 2023.
