Le capteur qualité carburant de SP3H optimise la combustion des moteurs

Le véhicule thermique n’est pas près de caler. Selon le dernier rapport annuel World Energy Outlook de l’Agence internationale de l’énergie, le nombre de voitures particulières devrait passer de 800 millions en 2010 à 1,7 milliards en 2035, avec une part de véhicules hybrides et électriques qui n’atteindra que 6% du total en 2020.

Alain Lunati (à droite) félicité par la ministre de l'Ecologie

Au vu de ces projections, la réduction des émissions de CO2 émanant des moteurs thermiques doit rester une priorité majeure. A cet impératif, SP3H répond par une innovation qui a récemment valu à cette jeune entreprise aixoise de décrocher le Grand Prix 2011 du concours de la Jeune Entreprise Eco-Innovante de Cleantech Republic. Née en 2005, cette société d’études développe un capteur de mesure en temps réel de la qualité d’un carburant afin d’optimiser les réglages des moteurs thermiques à combustion interne. A la clé : jusqu’à 5% de gains de consommation et une réduction jusqu’à 25%  des émissions polluantes (HC, NOx, CO).

Saviez-vous que le taux de variabilité de la composition moléculaire d’un carburant peut atteindre 70% ! « Dans une station service, servez-vous à trois pompes différentes, vous obtiendrez potentiellement trois qualités de carburant différentes », explique Alain Lunati, CEO de SP3H. Un carburant est constitué de plus de 1000 molécules. Aujourd’hui, les normes de qualité carburant n’obligent pas les constructeurs à ajuster finement la combustion au carburant injecté en entrée du moteur. Un défaut que vient précisément réparer la technologie de SP3H. « On impose des contraintes sur les émissions des gaz polluants à la sortie du pot d’échappement, mais aucune sur la qualité du carburant en entrée du moteur », s’étonne Alain Lunati.

Une technologie basée sur la spectrométrie proche infrarouge

Le capteur mis au point par SP3H est issu d’un transfert de technologie du monde du raffinage et de la pétrochimie. Les travaux de R&D ont démarré chez BP au début des années 70. Objectif : concevoir une technique d’analyse de la qualité du carburant pour optimiser la production de la raffinerie. Cela sachant que dans le processus de raffinage, on choisit la meilleure constitution du carburant pour minimiser son coût de fabrication et maximiser son prix de vente. La technologie d’analyse s’appuie sur la spectrométrie proche infrarouge (NIR pour Near InfraRed). Mais alors qu’un analyseur de la pétrochimie est pour le moins encombrant (1,80 m de haut) et cher (entre 500 K€ et 1 M€), SP3H a réussi la prouesse, en six ans d’efforts, de créer un capteur miniature (10 cm de long et 2 cm de diamètre) affichant un coût inférieur à 50 euros ! Une condition indispensable pour espérer embarquer la sonde à bord d’un véhicule fabriqué en série…

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Le capteur de SP3H sera idéalement situé au niveau de la pompe de carburant (zone moins chaude, 80°C,  que sous le capot, 150°C), juste avant le départ du combustible vers les injecteurs. Actionné, il fournit une signature moléculaire du carburant (essence, diesel, biodiesel, éthanol,…). « Notre expertise nous permet d’interpréter la complexité du spectre NIR pour en extraire une dizaine d’informations « intelligibles » envoyées, via le bus CAN (ndlr, Controller Area Network), au calculateur en charge de la gestion du moteur (ndlr, ECU Engine Control Unit) », détaille Alain Lunati. Des données qui impacteront une série de paramètres de réglage moteur (quantité de carburant injectée entre deux injections, avance à l’allumage, pression du turbo,…). Avec, in fine, une amélioration de l’efficacité énergétique de la combustion.

Un modèle d’affaires « fabless » basé sur la concession de licences d’industrialisation

Neuf brevets protègent la technologie inhérente au capteur. SP3H a pris soin de visiter l’ensemble des constructeurs automobile de la planète. Un véritable tour du monde indispensable pour comprendre comment la sonde pouvait s’insérer dans la chaîne de valeur de l’industrie automobile. « Trop de fournisseurs d’éco-innovation sortent un produit sans se soucier s’il répond aux besoins clients, observe Alain Lunati. Nous avons été depuis le début à l’écoute des constructeurs afin d’adapter au mieux notre capteur à leurs contraintes. » De ces rencontres avec les constructeurs, il ressort, de l’avis d’Alain Lunati, que SP3H « ne serait pas crédible s’il se posait en concurrent des équipementiers automobile ». Aussi, le business model retenu par la start-up est-il un modèle « fabless » basé sur une concession de licences d’industrialisation – très encadrée - aux équipementiers capteurs. Et cela, avec des royalties perçues à chaque vente de voitures équipées de la sonde SP3H.

A ce jour, SP3H a signé avec CMR, un instrumentiste de moteurs « marine et stationnaire » basé à Marseille. La start-up est aujourd’hui en passe de contractualiser avec plusieurs équipementiers. Son patron sait déjà quand rouleront les premiers véhicules embarquant son capteur spectrométrique : ce sera fin 2014 compte-tenu de la mise en application de Euro 6, la future norme européenne d’émissions de polluants des véhicules roulants.

Crédit photos : SP3H

Vidéo de démonstration du principe de fonctionnement du capteur de SP3H

http://www.dailymotion.com/videoxn5sdc

SP3H : Lauréat du Prix 2011 de la Jeune Entreprise Eco-Innovante

C’est dans le cadre du salon Pollutec Horizons que l’équipe de Cleantech Republic a dévoilé, le 1er décembre, le palmarès de la troisième édition de son Prix de la Jeune Entreprise Eco-Innovante. La société SP3H s’est vue décerner le « Grand Prix ».

SP3H en bref

• Création : Août 2005
• Localisation : Aix-en-Provence
• Activité : société d’études qui développe un capteur qualité carburant embarqué à bord  des véhicules qui permet des gains en consommation, et des réductions des émissions polluantes et de CO2
• Effectif : 11 ; 15 en 2013
• Chiffre d’affaires 2010-2013 : 4,2 M€ dont 95% à l’international
• Marchés cibles : - En Embarqué (automobile, poids lourds, chantiers, monde agricole, marine & stationnaire, aviation) ; - Pour l’industrie (raffinage & pétrochimie, monde agricole, énergie) ; - Niche (militaires, compétition)
• Principaux clients : CMR et équipementiers capteurs automobiles et poids-lourd de rang 1
• Levée de fonds : 1,5 M€ (ISF, FCPI, 2007-2009) ; 2,5 M€ (capital-risque, Truffle Capital, 2010) ; 1,5 M€ d’aides publiques (crédit impôt recherche, Feder, FUI)
• Distinctions : Prix Cleantech Republic 2011, Prix 2011 des Ingénieurs de l’Année dans la catégorie Développement Durable,…

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