Brevet FR2210044A1 — publié le 19740705

La présenta invention concerne les générateurs d'énergie électrique du genre "dynamo" permettant d'obtenir du courant électrique sous forme de courant alternatif ou triphasé. Dans les dispositifs connus de ce genre,une turbine mue par exemple par l'énergie cinétique prove-ant d'une chute d'eau est connectée à un alternateur;mais les calculs de rendement montrent que l'éner- gie électrique recueillie ne saurait étre dans le meilleur des cas supérieure à 85% de l'énergie cinétique mise en jeu ; enfin si cette turoine(daus le cas ae centrale thermiquej est mue elle-méme par l'intermédiaire d'un moteur thermique, le rendement ne saurait dépasser 25% de l'énergie thermique dépensée;ce gaspillage étant du aux impératifs inaliénables du 2éme principe de la thermodynamique. Le dispositif suivant l'invention s'il pose certe de nombreux problêmes scientifiques,n1en a pas moins le mérite de réaliser pratiquement ce que les physiciens de l'ancienne génération appelaient en haussant les épaules" la chimère du mouvement perpétuel n, Dans ce dispositif en effet,sans violer aucunement les lois les mieux démontrées de la physique,il sera possible à partir d'une impuleion initiale aussi grande que l'on voudra-cela dépendra uniquement de la taille de l'engin-et sous réserve de prendre des précautions technologiques partituliéres-plus spécialement l'utilisation de la cryogénie et des coussinets magnétiques destinés à supprimer au maximum le frottement,de conserver cette impulsion initia le et de la transformer trés progressivement sous forme électrique ; certes,un jour ou l'autre,en fonction au second prineipe,l'engin finira to@t de méme par s'arréter, mais non sans avoir fourni une énergie électrique avec un rendement inconnu des actuels. gnénéra tueurs Sous le nom assoz impropre de "mouvement perpétuel "l'on désigne un système qui produirait indéfiniment du travail sans rien emprunter à l'extérieur ; or Charles Fabry, dans sa "Thermodynamique" nous dit que le mouvement perpétuel est en réalite un cas limite-non absurde de choses rOalisables:un volant sans frottement,une fois mis en mou vement ,conservera indifiniment la méme vitesse angulaire; cela n' est pas jusqu'ici réalisablegmais cela n'est nullement inconcevable Raymond Poincarré dans sa "thermodynamique" nous montr que le "travail perpétuel" est impossible,et ce raisonnement est repris par Charles Fabry;sans le refaire ici,disons simplement que le "travail perpétuel *aboutirait à créer de l'énergie de rien, ce qui esX évidemment une chimére,tandis que le"mouvement perpétuel" consiste à essayer au maximum d'atténuer le frottement,source de "dégradation de l'énergie".Or ce out, no@s allons le démontrer n'est nullement en désaccord avec les possibilites de la physique modenne ; et nous allons en donner immédiatement des exemples:la Nature nous offre au moins deux exemples de mouvements perpétuels (sans compter le"mouvement Brownien " étudié par Einstein::le premier est la rota tion du lobe,qui se maintient constante au fil des siècles ,car IL la Terre,gigantesque volant inertiel de 6,55.10 milliards de ton nes,constitue un volant inertiel si énorme-et devant des frotte ments si petits-comparativement à l'énorme énergie cinétique mi se en jeu, que les frottements dus à son mouvement sont nratique- ment négligeables devant l'immensité de son énergie cinétique;nous avons donc là déjà un premier indice pour réaliser le fameux "mou- vement perpétuel ; le rapport entre le mouvement énergie mise men jeu) et le coefficient de i@@ttement doit étre aussi petit qu'il sera possible; seconu cie ces phénomènes est la rotation de l'é- lectron autour ae son Noyau, phénoméne si subtil que @ean rerrin a démontré que le 2éme principe de la thermodynamique n'avait pra tiquement pas ae place dans cet univers"paradoxal";à part ces deux phénomènes d'une stabilité et d'une permanence étonnantes,tous les autres phénomènes naturels sont irrémédiablement liés au 2éme prin cipe : par exemple le pendule, étudié par Huyghens,nous donne en théorie l'exemple d'un "mouvement perpétuel";car l'énergie cinétique s'y transforme à tout instant en énergie potentielle;mais le frotte ment vient perturber ce mécanisme; et c'est ainsi que nos hologes doivent étre épsulées par l'apport énergétique d'un ressort ou d'un poids, destiné à empécher" L'amortissement" du mouvement vibratoire Le principe de Carnot-Clausius nous explique en outre que la machi ne thermique ne saurait étre d'un rendement parfait;une machine ther- mique céde nécessairement de la chaleur au condensoar ; et le rende ment optimum ne sera jamais at eint en fonction du 3éme principe (principe de Nerot).Dans ces conditions,une machine,quelle qu'elle soit, n'e t qu'un transformateur d'énergie ; et si la machine à vapeur transformait la chaleur en mouvement avec un r ndement déplorable (12 ), les machines électriques obtiennent un rendement infiniment supérieur (80%) ; les mécaniames ; engrenages, déclics, cames et leviers connus dés le 17éme siècle sont de si piétres transformateurs que l'Acad6mie des Sciences de Paris en 1775 déc@ da de jeter au panier sans examen tout projet de "mouvement perpétuel". Or le travail du physicien,au fil des siècles ,a constitué presque exclusivement à anéantir les conséquences du "frottement" ou à amé liorer le rendement des machinesinous avons imaginé l'engrenage à chevrons,le roulement à billes,le coussinet magnétique,le pivot à rubis des horloges,les pneus des automobiles,la lévitation par cous sin d'air ; enfin une célèbre expérience de Kamerling Onnes sur la su pra-eonductivité aux basses températures constitua la premiére é bauche d'un "mouvement perpétuel";puisque ayant lança un. courant d'indumction dans un disque. de plomb à une température absolue très basse,oe savant obtint une intensité constante durant plusieurs w ours,sans apport d'énergie externe. 5i nous supprimions toutefois totalement le frottement, nous entre rions,suivant ces lignes. de Costa de Beauregard "dans un monde para doxal prévu notamment par Flammarion et Poincarré : tous les énoncés se déduisant du 2éme principe auraient leur flèche retournée;deux températures initiales iraient en se différenciant sans que l'on sa che précisément laquelle augmenttt et laquelle diminue.La viscosité @erait accélérante au lieu d'etre amortissante et ferait sortir les mopiles du repos dans une trajectoire et une direction imprévisi bles;ce n'est pas seulement les prévisions,mais aussi les actions qui deviendraient impossibles dans cet univers ; le plus mesuré d'en tre nos gestes provoquerait d'énormes et dincalculables conséquen ces...Poincarré a dit de sons univers paradoxal qu'il serait un uni- vers sans lois causales et à la fois finales.Tandis que dans notrd univers familier -à part les phénomènes biologiques et psyehiques- la prédiction statistique est infailliblegalorss que dans l'univers paradoxaql, c'est au contraire la rédroduction-le processus inverse de la prédiction-qui serait la loi génFrale;la prédiction y serait impossible..." ùn univers sans frottements ne serait donc qu'un univers incohérent et le secona principe de la Thermodynamique ,en conséquence, doit être considéré comme l'un des principes fondamentaux de l'équilibre cosmique ; si donc nous voulons nous approcher de la réalisation du "mouvement rerpetuel" nous ne saurions que concevoir un mécanisme électrique ; car l'électricité, ce fluide subtil se propage instantanément et pratiquement sans pertes ; évidemment, ce mécanisme devra subir au préalable une impulsion initiale méme si-par des artifices ingénieux nous parvenons à éliminer les pertes duês aux frottements; ainsi cette impulsion pourra étre conservée et maintenue pendant des heures-si @on des jours-avant que le second principe ne vienne paralyser le mouvement. Le dispositif suivant l'invention permettra de construire des ma chines transformant l'épergie mécnique eb, énergie électrique avec un rendement si par@ait qu'une fractron infime de l'énergie sera gradée,et que l'appareil,une fois lançé, tendra à conserver pratiquement indéfiniment son mouvement.Ia fie 1 représente un tel dispositif ;G est une génératrice triphasée;V un lourd volant qui lui est accouple ; cette generatrice debite sur @rois circuits oscillants A, B, C, constitués chacun d'une self et d'une capacité ;les lames des condensateurs sont disposées ae telle manière que les lames paires soient connectées directement sur G et que les lames impaires soient reliées à la terre en B.La fig 2 donne le détail de ce dispositif qui a pour particularité d'accumuler l'énergie électrique en aussi grande qanntité que l'on voudra, puisque la capacité d'un tel ensemble ne dépendra que du carré du voltage et de la capa cité-elle méme proportionnelle à la surface des condensateurs; si donc ces surfaces sont grandes et si la génératrice G est sus ceptible de travailler en "tension" (nombre de spires élevé) l'en gin aura une capacité de stockage énergétique très grande;;en ou tre,le volant sera aussi un accumulateur énergétique : c'est ainsi qu'un volant ae lvOu kgs tournant à une- vitesse angulaire de 50 /t/sec aurait une énergie cinétique de 18.500 kilojoules et si cette vitesse descendait à 30 /t/sec,il ferait parcourir à un véhicule à qui s'oppose une résistance à l'avancement de dOû newtons une distance de 14, 6kms en plat et 3,6kms dans une côte de rampe I/100 ; nous avons donc réuni dans noue montage deux conditions optimum pour le stockage en grande quantité de l'énergie cinéti quelle volant V) et de l'énergie électrique (trois circuits oscillants en résonnance, aves chacun une self et une capacité). La fig 2 précise ie montage particulier de ces circuits ; on y voit que torts selfs A, B, C précédent trois lames de condensateurs A', B' C'iles lames paires dircotement connectées sur G reçoivent la charge;les lames impaires sont reliées à la terre;le pôle négatif de est lui-méme à la terre;de telle sorte que G débitera directement à travers les selfs dans les lames correspondantes des capacités; or comme on le voit figure I,il y a deux selfs supplémentaires en face des selfs correspondant à A et C ;si M est donc un moteur monophasé lié mécaniquement par un lien mécanique L à , il recevra par l'intermédiaire des selfs auxiliaires . et T' , un courant égal à la différence de dex fonctions triphasées;or si la somme de trois fonctions triphasées est nulle(cf fig 3 en géométrie analytique,jla différence de deur fonctions est(fig 4) et revenons à la fig.I ou nous voyons que T et T' sont disposés de telle maniére que précisément*elles vont recuillir la différence de deux de ces courants triphasés ;T et T' sont en effet des selfs qui recuilleront le courant en question par influence, et suivant leur nombre de spires, judicieusement calculé, elle le recueilleront soim en intensite, soit en tenbion;on comprendra donc que lé disposi tii décrit va recueillir un courant sinusoidaL en @;alors actionnons malntenant un moteur monophasé M avec ce courant,qui sera destiné a assurer l'entretien du mouvement vibratoire, car il sera lié mécaniquement à la génératrice G par le lien mécanique L;;théoriquement, l'électricité destinée à entretenir le mécanisme,fournie par M sera supérieure à celle-diminuée au maximum par les dispositifs décrits (tôîes feuilletées, cryogénie, coussinets magnétiques, compactisation, fils de grosse section, abs@ence de contacteurs, etc...) qui limiteront au maximum les pertes;le frottement ainsi pratiquement élimi- né, et du fait que l'entretien du systéme-utilisant les propriétés des fonctions triphasées (dont la somme est nulle et par conséquent -théoriquement-l'entretien au mécanisme ne devrait rien cotter- il se produira ce fait curieux que la relation:: énergie stockée sous torme cinétique energle perdue en frottements sera telle que le rendement sera voisin de l'unité ; donc que les conditions d'un véritable mouvement perpétuel seront réalisées; Plûtot que d'employer cette expression "mouvement perpétuel "nous préférerons du reste celle plus exacte scientifiquement"mouvement vibratoire aute-entretenu "dont sans nul doute la mature nous offre un exemple grandiose dans la rotation du Globe;la fig b représente le bilan énergétique d'un tel systéme;Ec est l'énergie cinétique accumulée dans le volant,Ee est l'énergie électrique récupérable;Em et Em',d'une part l'énergie perdue en frottements,de l'autre,eelle apportée par le système d'entr6tien::pour que le systéme fonctionne pratiquement indéfiniment,il suffira donc que l'énergie recueillie par le moteur M soit supérieure à Em' (énergie perdue en frottements) cela ne dépendra donc que du soin mis par l'ingénieur à construire un tel mécanisme. La loi des systémes vibrants perpet en effet d'écrire: énergie cinétique-énergie potentielle - amortissement + entretien=u Or dans ce système de fonctions triphasées,la somme:énergie conétique + énergie potentielle est nulle;il zauE donc que l'entretien soit au moins egal aux pertes dûes au frottement ; al@@s le mouvement sera "perpétuel" ; s@ il est inférieur, le système s'arrêtera au bout d'un temps plus ou moins long,s'il est supérieur, le systéme entrera en "vibrations forçées" et donnera paradoxalement plus d'énergie qu'il n en a requis au cours de "l'impulsion initiaLe"; Cette égalité indispensable de la valeur de l'entretien et des pertes exiges en particulier que la @uissance (travail dans l'unité de temps) apportée sous forme électrique soit supérieure à celle dépensée en frottements dans le méme temps;ce qui est loin d'étr@ irréalisable étant donné la simplicité du mécanisme;;enfin si l'on a besoin de courants triphasés,trois mécanismes de ce genre seront mis côte à côte Notons en effet que si nous disposions dans l'espace six selfs analogues à . et T' sur un seul engin,l'intéret du dispositif serait réduit à zero, car les frottements seraient alors bien supérieurs à l'énergie utilisable, et l'appareil s'arréterait rapidement ; au lieu que ce dispositif permet d'extraire l'électricité à petites doses et tres progressivement;il faudra donc que le volant soit aussi lourd que possible,que la génératrice soit- refroidie oryogéniquement et équipée de coussinets magnétiques; que les capacités soient alimentés par de la haute tension et aient use surface aussi grande que possible(en effet:Q= CV@ ) la capacité d'un condensateur est proportionnelle au carré du voltage et à C,dépendant lui-m me de la surface:en définitive un engin gigantesque accumulera des stocks immense d'énergie avec un rendement parfait; La fig.5 représente trois fonctions déphasées de 120 ; nous y voyons. que deux d'entre elles,par exemple A et C ont toujours une différen- ce ae pase positive,soit que A soit supérieure à C,soit l'inverse la partie en grise represente l'energie réouperable à chaque cycle ; la partie en blanc, l'énergie utile ; bien supérieure à l'autre, ce qui expllque l'excellence de ce type de générateur. L'engin sera donc utilisé comme générateur énergie partout ou il y a besoin de courant monophasé-en en accuplant trois,nous aurions du triphasé-des applications particuliérement intéressantes en feront des propulseurs navals ou aériens;la mise en oeuvre se fera en mettant l'appareil en"vibrations forçées" ; une application originale l'utilisera dans l'horlogerie REVENDICATIONS I; dispositif électrique permettant-seit pour l'obtention d'énergie électrique, soit pour la production d'endes Mortzionnes- la réalisation d'un "mouvement vibratoire aute-entretenu", type de phénoméne physique capable te se reproduire indéfiniment et d'éviter que ce mouvement vibratoire soit amorti par le frottement. Garactérisé par le fait qu'il comporte deux partics, l'une engendrant l'énergie électrique,l'autre Jouant le rôle de récepteur. 2. Dispositif selon la revendication I. Caractérisé par le fait que le moyen pour produire l'énergie est un simple générateur triphasé. 3. Dispositif selon la revendication I. Caractérisé par le fait que le générateur est lié à trois circuits résonnants, d'une part, et de l'autre a la terre qui sert de fil de retour. 4. Dispositif selon la revendication 3. Caractérisé par le fait que les trois circuits @ésonnants sont constitués chacun d'une self et d'un condensateur calculés do telle n- miérs qu'ils entrant en résennance, que les solfs sont reliées à la seurse d'énergie d'une part,et de l'autre aux lames paire des trois condenstaeurs dent les lames impaires sont liées i la terre, 5.Dispositif selon la revendication I. Caractérisé par le fait que deux selfs auxilliaires reliées d'une part a la terre,de l'autre aux deux bornes d'un moteur électrique monophasé Jouent le rôle de récepteur d'énergie, car elles sont soumises i l'influence de deux des selfs des circuits résennants, 6. Dispositif selon la revendication I. Caractérisé par le fait que le générateur triphasé et le meteur monophasé sont reliés par leur rotors par un lien mécanique (barre rigide) qu'ils peuvent ainsi enanger leur mouvement mécanique et que l'inertie des deux rotors sera calculée judiciousement et pourra méme au besoin étre augmentée par celle d'un volant.