Que vous le sachiez ou non, l'air comprimé est omniprésent dans notre vie, des ballons de votre fête d'anniversaire à l'air contenu dans les pneus de vos voitures et vélos. Il a probablement même été utilisé pour fabriquer le téléphone, la tablette ou l'ordinateur sur lequel vous consultez ce texte.
L'ingrédient principal de l'air comprimé est, comme vous l'aurez sans doute deviné, l'air. L'air est un mélange gazeux, c'est-à-dire qu'il est composé de plusieurs gaz. Les principaux sont l'azote (78 %) et l'oxygène (21 %). Il est constitué de différentes molécules d'air, chacune possédant une certaine quantité d'énergie cinétique.
La température de l'air est directement proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne de ses molécules. Autrement dit, la température de l'air sera élevée si l'énergie cinétique moyenne est importante (et si les molécules d'air se déplacent plus rapidement). À l'inverse, la température sera basse lorsque l'énergie cinétique est faible.
La compression de l'air accélère le mouvement des molécules, ce qui augmente sa température. Ce phénomène est appelé « chaleur de compression ». Comprimer l'air revient littéralement à le forcer à se rétracter, rapprochant ainsi les molécules les unes des autres. L'énergie libérée lors de cette compression est égale à l'énergie nécessaire pour comprimer l'air. Autrement dit, l'air emmagasine de l'énergie pour une utilisation ultérieure.
Prenons l'exemple d'un ballon. En gonflant un ballon, l'air est comprimé dans un volume plus petit. L'énergie contenue dans l'air comprimé à l'intérieur du ballon est égale à l'énergie nécessaire pour le gonfler. Lorsqu'on ouvre le ballon et que l'air est libéré, cette énergie est dissipée, ce qui le fait s'envoler. C'est également le principe de base d'un compresseur volumétrique.
L'air comprimé est un excellent vecteur de stockage et de transport d'énergie. Flexible, polyvalent et relativement sûr comparé à d'autres méthodes de stockage comme les batteries et la vapeur, il offre une solution efficace. Les batteries sont encombrantes et leur autonomie est limitée. Quant à la vapeur, elle est coûteuse et peu pratique (elle dégage une chaleur extrême).
Date de publication : 8 avril 2022