L’hydrogène est l’un des gaz les plus puissants connus de l’homme. C’est l’un des éléments les plus abondants de l’atmosphère terrestre. L’hydrogène a un point d’ébullition élevé et est également très dense ; c’est pourquoi il est utilisé dans une grande variété d’applications industrielles et scientifiques. L’hydrogène se trouve dans diverses sources naturelles telles que l’eau, le méthane, le dioxyde de carbone, etc
Les générateurs de gaz hydrogène dit HHO, agissent sur les 3 points qui font d’une combustion une réaction efficace :
La vitesse de flamme de l’hydrogène est environ 10 fois supérieure à celle du carburant. Mélangé au carburant, l’hydrogène augmente la vitesse de flamme du mélange. Elle augmente alors la vitesse de la combustion, la rendant plus complète et surtout plus stable. La quantité d’hydrogène requise pour augmenter la vitesse de flamme du mélange ne dépasse pas 1% du volume d’air introduit. Cela ne rompt pas l’équilibre de la réaction. Pour la plupart des moteurs, la dilution est même plutôt proche du 1/1000 puisqu’on produit en pratique environ 1 l/min d’hydrogène pour 1 à 2 m3/min d’air absorbé par l’admission du moteur.
* Proportions stœchiométriques respectées :
Pour une combustion efficace, les réactifs doivent être introduits dans des proportions stœchiométriques (calcul qui permet d’analyser les quantités de réactifs et de produits qui sont en jeu au cours d’une réaction chimique). Il doit y avoir assez d’oxygène de l’air pour que la combustion du carburant ait lieu. Une question se pose : en ajoutant de l’hydrogène, ne risque-t-on pas de baisser la proportion d’oxygène dans le mélange réactionnel ? La réponse est non puisque le gaz produit est un mélange d’O2 et de H2 produit naturellement en proportions stœchiométriques par l’électrolyse.
* Assure une bonne mise en contact moléculaire dans le milieu réactionnel :
L’hydrogène entre dans la chambre de combustion avec une plus grande célérité, a une énergie d’activation plus faible et engage plus de collisions intermoléculaires que les molécules lourdes. L’ajout d’hydrogène au carburant augmente la cadence du processus de cracking moléculaire durant lequel de longues chaînes d’hydrocarbures sont cassées en plus petits fragments. Cela contribue à augmenter la surface de contact des hydrocarbures avec l’oxygène dans le mélange réactionnel et permet une combustion plus complète.
CALTECH - California Institute of Technology a effectué des Recherches pour calculer l'efficacité thermique et l'économie de carburant du moteur en utilisant de l'hydrogène supplémentaire. Le rendement global du moteur augmente et est plus grand que la perte d'énergie subie lors de la production d'hydrogène, ce qui améliore l'économie de carburant pour les moteurs.