Brevet FR3114201A1 — publié le 20220318

Générateur d’énergie à partir d’au moins une source d’émission radiative, du type pales à faces verticales, en rotation à l’horizontal dans une enveloppe de confinement de forme essentiellement torique. L’invention concerne essentiellement un convertisseur (10) d’énergie radiative en énergie électrique avec des pales verticales générant les forces de rotation à partir d’une source d’énergie radiative, qui sont confinées dans une enveloppe régulée en pression dont la partie périphérique est en forme de tore à section homothétique à celle des pales avec un jeu très faible et constant entre la paroi interne du tore et les pales. Figure pour l’abrégé : Fig.3 Générateur d’énergie à partir d’au moins une source d’émission radiative, du type pales à faces verticales, en rotation à l’horizontal dans une enveloppe de confinement de forme essentiellement torique. La présente invention concerne le domaine des convertisseurs d’énergie à partir de tout type de source d’émission radiative qui peut être solaire ou du type chaleur fatale. La présente invention vise principalement à améliorer le rendement énergétique fourni par les convertisseurs selon l’état de l’art. L’invention permet de générer de l’énergie électrique même en l’absence ponctuelle de source radiative externe. L’énergie rayonnante, ou énergie radiative, est la seule énergie qui peut se propager dans le vide, en l’absence de matière. Elle repose sur le principe du rayonnement électromagnétique, lui-même basé sur un déplacement de photons. L’énergie lumineuse (domaine de longueur d’onde visible) et thermique (infrarouge) est de l’énergie radiative. A ce jour, les panneaux photovoltaïques (PV) constituent la technologie la plus répandue qui convertit l’énergie radiative en électricité. Quel que soit leur rendement intrinsèque qui n’a cessé d’augmenter depuis de nombreuses années, les panneaux PV, présentent plusieurs inconvénients majeurs que l’on peut résumer ainsi: ils sont opérants et efficaces seulement pour des longueurs d’ondes particulières, leurs temps de retour énergétique (temps de production nécessaire pour que l’énergie produite dépasse celle nécessairement dépensée pour élaborer les matériaux constitutifs des panneaux) est long, typiquement de l’ordre de 3 à 5 ans, ils présentent une perte de rendement avec le temps, leur taux de disponibilité est relativement faible (environ 15%). D’autres systèmes ont été imaginés mais peu exploités industriellement ou seulement pour des applications de niche très spécifiques à rendement énergétique très réduit. Ces systèmes reposent sur l’exploitation de l’énergie radiative qui peut provoquer un glissement thermique susceptible de générer une force au droit de la surface sur laquelle s’applique le gradient thermique. Le brevet US182172 divulgue l’un de ces systèmes le plus ancien, qui a été popularisé sous le terme de radiomètre de Crookes, sans qu’à l’époque de sa conception, l’ensemble des forces réellement mises en jeu pour induire la rotation des pales constitutives du système n’ait été de fait précisé. On a schématisé en figures 1 et 2, un tel radiomètre de Crookes, globalement désigné par la référence 1. Le radiomètre 1 comprend une enveloppe de confinement 2 maintenue sous atmosphère raréfiée, un axe vertical 3 qui forme un pivot ponctuel supportant un moyeu 4 que lequel est fixé un nombre de quatre pales 5 à section en losange, qui s’étendent à 90° les unes des autres et chacune à la verticale dans l’enveloppe 2. Chacune des pales 5 comprend une face principale 50 qui est réfléchissante (émissivité proche de 0) et à l’opposé une face principale 51 qui est sombre (émissivité proche de 1). Lorsqu’elles sont soumises à un flux thermique, par exemple le rayonnement solaire, elles se mettent à tourner autour du pivot 3 selon la flèche symbolisée en , de telle sorte que les faces sombres 51 sont soumises à une force résultante normale à leur surface. Tel que conçu initialement, le radiomètre 1 de Crookes ne peut pas générer un couple mécanique suffisamment important pour être considéré comme un générateur d’énergie viable pour des applications industrielles ou même pratiques. En effet, il est possible de démontrer que la force radiométrique générée au droit des pales 5 est de l’ordre de 10 -6 N. Cette force résulte d’une pression dite radiométrique qui est fonction de la pression de radiation (pression exercée par les photons au droit de la surface de la pale) à un paramètre près, qui est le ratio de la vitesse de la lumière dans le milieu considéré sur la vitesse des molécules de gaz au sein de l’enveloppe de confinement, comme indiqué par l’équation 1. [Equ 1] dans laquelle Pradiométrique : pression radiométrique exercée sur une surface donnée, Pradiation : pression de radiation exercée sur une surface donnée par une intensité de radiation donnée, c : vitesse de la lumière dans le vide, u : vitesse des molécules au proche voisinage de la surface soumise aux radiations. Pour augmenter l’énergie récupérable, le brevet US4410805 a proposé de multiplier le nombre de pales et par là la somme des forces générées. Néanmoins cette augmentation de pâles ne permet pas une augmentation suffisante de l’énergie récupérable. Il a également été proposé la concentration préalable du flux radiatif, par exemple dans la demande de brevet US2015/0013337. Ici encore, le rendement énergétique reste limité. De manière générale, les performances théoriques visées par les systèmes de conversion d’énergie radiative qui ont déjà été proposé, ont été très loin d’être atteintes, du fait principalement d’une compréhension insuffisante des différents mécanismes mis en jeu, en particulier avant la publication [1] qui a pour la première fois explicité analytiquement l’influence des forces de résistance sur la poussée radiométrique. De fait, seule la force de surface radiométrique a réellement été prise en compte. Et, il a pu être démontré que ce n’est pas tant la surface que le périmètre développé par la surface soumise aux radiations qui rentre en ligne de compte : [2]. Ainsi, plus que l’augmentation de la surface développée par les pales via leur nombre comme proposé par le brevet US4410805, une autre manière d’augmenter l’énergie récupérable est d’augmenter le périmètre des surfaces au droit desquelles un gradient de température est imposé. Ceci se traduit par l’équation 2 qui relie la force exercée sur la surface soumise à gradient thermique au périmètre qu’elle développe. [Equ 2] P : pression moyenne au droit de la surface d’une pale, p : périmètre développé par la surface d’une pale, λ : libre parcours moyen du gaz, Th : Température de la face chaude (sombre), Tc : température de la face froide (réfléchissante), T : température moyenne de la pale, l : épaisseur de la pale. Ainsi, le périmètre développé est un paramètre de premier ordre pour augmenter l’intensité des forces permettant de mettre en rotation des pales dans un système de conversion d’énergie radiative. Plusieurs brevets, notamment le brevet US 4397150, ont proposé d’augmenter le périmètre développé des pales en les perforant, et qu’elles soient en environnement ouvert ou dans une enveloppe de confinement. Avec le progrès de la micro voire la nano-fabrication, il est désormais possible de réaliser des perforations de diamètre voisin du libre parcours moyen du gaz. Il est par ailleurs nécessaire que l’épaisseur de la pale soit très faible, i.e. de l’ordre de grandeur du libre parcours moyen, tout en étant isolante et rigide, comme proposé dans les demandes de brevet US2006/001569A1 et WO2007/002600A1. Pour le cas où une pale soumise à gradient aurait un taux de perforation égal à 50% et dont le diamètre des trous serait de l’ordre du libre parcours moyen des molécules de gaz présentes au proche voisinage de la pale, la poussée développée par unité de surface d’une telle pale est donnée par l’équation 3 suivante: [Equ 3] dans laquelle : n : nombre de molécules de gaz par unité de volume, k B : constante de Boltzmann, R : rayon des perforations de la pale, λ : libre parcours moyen du gaz, Th : Température de la face chaude (sombre), Tc : température de la face froide (réfléchissante). Néanmoins, les systèmes à pales perforées n’ont jamais été réellement opérationnels, du fait de performances réelles bien inférieures aux performances théoriques. D’une part, certains systèmes à pales perforées décrits rajoutent des composants lourds qui en grèvent les performances. Par exemple, dans les demandes US2006/001569A1 et WO2007/002600A1, des modules Peltier à fonction de refroidissement/chauffe sont intégrés au droit des surfaces soumises au flux radiatif, et l’agencement des connectiques électriques en tant que tel est rédhibitoire pour augmenter les performances. D’autre part, comme déjà évoqué, ces systèmes ne tiennent pas compte de la réalité des forces opposées à celles générant la rotation des pales. La somme des forces s’appliquant sur une pale est en effet un équilibre entre la force de surface radiométrique, les forces de bord, qui sont dans le même sens que la force de surface radiométrique, les forces de frottement induites par le pivot, et enfin, la force de freinage, appelée également force de cisaillement, qui est une autre force s’opposant au mouvement. La force de cisaillement est induite par la transpiration thermique et s’applique sur la surface latérale de la pale dans la direction de la face froide (réfléchissante) vers la face chaude (sombre), ce qui freine de fait le mouvement de rotation de la pale. Il a été mis en évidence que cette force de cisaillement devient notable surtout à faible nombre de Knudsen (Kn) : voir la publication [3], notamment la . Le brevet US9705383B1 propose un convertisseur d’énergie radiative à quatre pales qui s’étendent et dont la rotation se fait dans un plan horizontal, directement en contact avec l’environnement extérieur. Les forces de cisaillement ne sont que partiellement réduites dans un tel convertisseur. Par ailleurs, différents moyens de conversion de l’énergie de rotation de pales en électricité ont déjà été envisagés. Le brevet US4926037 propose ainsi un coupleur mécanique. La demande de brevet US2014/159377A1 décrit un convertisseur électromagnétique. Le brevet US9705383B1 précité divulgue l’agencement d’un aimant permanent en dessous du plan de rotation horizontal des pales qui intègrent chacune en leur sein un fil conducteur relié au support des pales formant un premier contact électrique, les pales étant entourées d’une couronne fixe électriquement conductrice reliée à un deuxième contact électrique. Lorsque les pales sont en rotation, leurs fils conducteurs sont soumis à un flux de champ magnétique variable à partir du flux de l’aimant permanent, et génèrent ainsi un courant électrique entre le premier et le deuxième contact. Il existe un besoin pour améliorer encore les convertisseurs d’énergie radiative en énergie électrique, notamment afin d’augmenter encore les forces générant la rotation des pales relativement aux forces opposées, en vue d’augmenter leur rendement de conversion. De manière plus générale, il existe un besoin d’un convertisseur d’énergie radiative en énergie électrique, qui puisse à la fois : - optimiser le niveau d’énergie récupérable pour une source radiative donnée, - être mis en œuvre aisément à une échelle supérieure à celle prévue jusqu’à présent, afin de générer des niveaux d’énergie électrique significatifs, - générer de l’électricité en continu, même en cas de variation d’intensité ponctuelle de la source radiative. Le but général de l'invention est alors de répondre au moins en partie à ce(s) besoin(s). Pour ce faire, l’invention a tout d’abord pour objet un convertisseur d’énergie radiative en énergie électrique, comprenant : - une enveloppe de confinement à pression interne contrôlée, l’enveloppe étant de forme axisymétrique autour d’un axe de symétrie vertical, l’enveloppe comprenant un tore et dont au moins une partie est transparente vis-à-vis de la source radiative à valoriser; - un support de convertisseur s'étendant selon l’axe de symétrie de l’enveloppe ; - un moyeu monté à l’extrémité libre du support en définissant un plan de rotation horizontal; - une pluralité de pales fixées chacune au moyeu par un support de pale, les pales étant réparties angulairement autour du moyeu en étant agencées à l’intérieur du tore de l’enveloppe de confinement, les faces principales des pales étant orthogonales au plan de rotation horizontal, une des faces principales d’au moins une partie des pales comprenant une surface d’émissivité distincte de l’autre des faces principales, la section des pales étant homothétique de celle du tore de l’enveloppe de confinement avec un jeu ε entre chaque pale et la paroi interne du tore sensiblement constant. De préférence, les pales sont équiréparties angulairement autour du moyeu. De préférence encore, la surface d’émissivité d’une des faces principales des pales a une valeur d’émissivité proche de 1 tandis que celle de l’autre des faces principales a une valeur proche de 0. Ainsi, l’invention concerne essentiellement en un convertisseur avec des pales verticales générant les forces de rotation à partir d’une source d’énergie radiative, qui sont confinées dans une enveloppe régulée en pression dont la partie périphérique est en forme de tore à section homothétique à celle des pales avec un jeu très faible et constant entre la paroi interne du tore et les pales. Avantageusement, le jeu ε et la longueur caractéristique L de chaque pale sont déterminés de sorte que 10 -6 -2 . Un tel rapport est avantageux car on minimise ainsi le volume de confinement à établir autour des pales (économie matière, limitation de l’encombrement) et on réduit au maximum les forces de freinage appliquées générées à l’extrémité des pales c’est-à-dire au proche voisinage de l’enveloppe de confinement. Autrement dit, avec un volume optimisé du cylindre droit pour le confinement des pales permet de minimiser les forces de freinage tangentielles. En effet, avec un rapport ε/L comme ci-dessus, le jeu entre les pales et les parois délimitant le volume de confinement de ces dernières est le plus faible possible. L’impact de la taille d’une enveloppe de confinement des pales a été montré : [4]. Plus précisément encore, la force radiométrique est inversement proportionnelle à la distance entre la paroi de l’enveloppe de confinement et les pales. Par ailleurs, lorsque la pression augmente, l’effet de la distance à la paroi tend à s’accroitre car le gradient thermique devient plus accentué. Également, avantageusement, afin de réduire la force de freinage exercée en bout de pales, le volume de confinement peut avoir une température régulée de paroi proche de la température moyenne des pales. Cette diminution de la force de freinage est rendu possible par une atténuation du gradient thermique ainsi obtenu en bout de pales. Par « longueur caractéristique » d’une pale, on entend ici et dans le cadre de l’invention, le sens usuel mentionné par exemple dans la publication [5], i.e. « la l ongueur caractéristique L d’un solide (une forme) F quelconque (borné) peut se définir comme le rapport de son volume par son aire ou mieux comme ce rapport multiplié par le double de la dimension de l’espace ambiant . » Une autre longueur caractéristique représentative peut être donnée par l’équation suivante : L = 1/3(L + l + h) : avec : L, l et h la longueur, la largeur et la hauteur du solide pouvant être défini par ces dimensions. Avantageusement, le nombre de Knudsen, caractérisant le régime d’écoulement du fluide à l’intérieur de l’enveloppe sur les pales, est compris 0,1 et 0,5 Selon une caractéristique avantageuse, les pales ont un profil effilé à leur périphérie. Cela permet de minimiser à la fois le gradient de température et la surface sur laquelle s’applique cette force de freinage. Selon un premier mode de réalisation avantageux pour la conversion électromagnétique, le convertisseur comprend en outre : - une pluralité d’aimants permanents fixés individuellement sur une des pales ; - au moins une bobine d’induction fixe et centrée sur l’axe de symétrie de l’enveloppe, la(les) bobine(s) étant agencée(s) en regard des aimants permanents de sorte que la rotation des pales générée par une source d’énergie radiative génère une force électromotrice dans la(les) bobine(s). Ainsi le champ magnétique généré pas les aimants permanents en rotation juste à l’aplomb des spires de bobine d’induction génère un courant électrique induit dans celles-ci. Le support de convertisseur peut être un support fixe. La liaison entre le support fixe et le moyeu est conçue de telle sorte qu’elle limite les frottements pour faciliter la rotation des pales. Plusieurs variantes avantageuses peuvent être prévues : - le support fixe peut être en liaison ponctuelle avec le moyeu. De préférence, on choisit alors des matériaux induisant des coefficients de frottement statique et dynamique très faibles, typiquement de l’ordre de 0,1 voire de quelques centièmes. Il peut s’agir de matériaux comme le verre, l’acier poli, voire le téflon ou d’autres polymères anti-frictionnels; - le support fixe et le moyeu peuvent comprendre chacun une sphère aimantée, les deux sphères aimantées étant en contact mutuel. Cette variante peut être choisie notamment lorsque les pales avec leur support sont de faible masse ; - le moyeu et les pales peuvent être supportées par au moins un palier magnétique dont une partie est fixée au support fixe et l’autre à au moins une partie de pales. Selon un deuxième mode, le support de convertisseur est un arbre monté rotatif autour duquel est fixé le moyeu; le convertisseur comprend en outre : - une pluralité d’aimants permanents fixés et répartis angulairement tout autour de l’arbre rotatif; - au moins une bobine d’induction et centrée sur l’axe de symétrie de l’enveloppe, la(les) bobine(s) étant agencée(s) en regard des aimants permanents en étant agencée de sorte que la rotation des pales générée par une source d’énergie radiative génère une force électromotrice dans la bobine. De préférence, l’espace entre les aimants permanents et une bobine d’induction est inférieur à 1mm. Un espace si faible entre les aimants et les spires de bobine permet d’optimiser la conversion de l’énergie cinétique des pales en rotation en énergie électrique. Selon un mode de réalisation avantageux, au moins une partie des pales est prolongée chacune radialement par un bras de rallonge qui s’étend radialement à l’extérieur des pales Les aimants permanents sont avantageusement fixés individuellement sur un des bras de rallonge. Grâce à cela, la vitesse relative des aimants par rapport à la (aux) bobine(s) de génération de la force électromotrice recherchées est encore augmentée. Selon une variante de réalisation, chaque bras de rallonge est constitué par deux portions de bras à 90° l’un de l’autre dont une portion solidaire d’une pale qui s’étend verticalement et l’autre portion qui s’étend horizontalement à l’extrémité duquel est fixé un aimant permanent. Selon un mode de réalisation avantageux, le convertisseur comprend une pluralité de paires de bobines d’induction fixes et centrées sur l’axe de symétrie de l’enveloppe, les bobines de chaque paire étant agencées deux-à-deux parallèles, de sorte que la rotation des pales déplace les aimants permanents entre les bobines de chaque paire. Avantageusement, le convertisseur comprend un système de concentration du flux radiatif. Par exemple, le système de concentration du flux radiatif peut être constitué: - soit d’un système de miroirs focalisant la source radiative en direction d’un foyer, - soit d’une surface réfléchissante de forme globalement parabolique faisant converger la source radiative vers son foyer au niveau duquel peuvent être placées des lentilles convergentes permettant d’orienter tout ou partie du flux radiatif collecté vers un système visant à distribuer ce flux radiatif au droit des faces des pales à émissivité de surface la plus faible. Ces deux configurations sont avantageusement exploitées dans le cas où la source radiative est le soleil ou une source émettant dans le spectre visible et une partie au moins dans un spectre appartenant aux infra-rouges. En tant que système de distribution, on peut prévoir avantageusement une lentille de Fresnel agencée au niveau du moyeu de pales, de sorte à recevoir tout ou partie du rayonnement collecté par le système de concentration, et au moins un miroir agencé au niveau d’une pale, de sorte à recevoir tout ou partir du rayonnement de la lentille pour la diriger sur les faces de moindre émissivité des pales. Pour faciliter la stabilité de la rotation du plateau, le moyeu et les pales sont avantageusement agencés de sorte que leur centre de gravité soit à une côte verticale en dessous du point ou plan de liaison avec le support de convertisseur ou l’arbre rotatif. De préférence, l’épaisseur des pales étant compris entre 100nm à 100µm. Selon un autre mode de réalisation avantageux, au moins une partie des pales comprend plusieurs trous débouchants, agencés approximativement parallèlement les uns par rapport aux autres dans le sens de l'épaisseur de la pale. Selon ce mode et une première variante de réalisation, la partie des pales est un matériau poreux comprenant au moins certaines porosités débouchantes. Le matériau poreux peut être une céramique, de préférence choisie parmi l’alumine, la mullite, le carbure de tungstène ou une combinaison de ceux-ci. Selon une deuxième variante, la partie des pales étant un film polymérique à perforations débouchantes. Le polymère du film peut être choisi parmi le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyméthacrylate de méthyl (PMMA) ou une combinaison de ceux-ci. Selon une troisième variante, la partie des pales est une feuille de métal très ductile comprenant au moins certaines perforations débouchantes. Le métal très ductile de la feuille peut être choisi parmi l’or ou l’argent. Selon un mode de réalisation avantageux, au moins une partie des pales est(sont) revêtue(s) d’au moins un revêtement catalytique adapté pour mettre en œuvre une réaction endo ou exothermique. De préférence, les surfaces de moindre émissivité sont revêtues d’au moins un revêtement catalytique adapté pour mettre en œuvre une réaction endothermique tandis que les surfaces de plus grande émissivité étant revêtues d’au moins un revêtement catalytique adapté pour mettre en œuvre une réaction exothermique. Ces réactions endo et exothermique permettent d’entretenir voire amplifier l’écart de température entre les faces sombres et claires des pales du fait des chaleurs de réactions cédées ou absorbées. Le revêtement catalytique peut être choisi parmi les sels de chlorure, les hydrures ou une combinaison de ceux-ci. au moins une partie des pales ayant une extrémité libre, dont le profil est effilé en direction de l’enveloppe de confinement. Selon un autre mode de réalisation avantageux, le convertisseur comprend un système de régulation en température de l’enveloppe de confinement. Une variante de réalisation du système de régulation peut consister en un moyen de mesure sans contact de la température des pales, de préférence un pyromètre laser et un moyen de chauffage au moins de la paroi interne de l’enveloppe de confinement dont le fonctionnement est asservi aux mesures du moyen de mesure sans contact de la température des pales. La gestion des jeux en mouvement, en particulier le jeu ε peut être délicate à réaliser aisée. Dans ce cas, le système de régulation en température va permettre d’assurer une température de paroi proche de la valeur de la température moyenne des pales afin de permettre de minimiser la force de cisaillement induite par le gradient thermique en bout de pale. Pour ce faire, un suivi du couple de rotation généré pourra être assuré par un capteur et communiquer avec le système de régulation de la température de la paroi du tore de confinement pour adapter la température de cette dernière au besoin. L’invention a également pour objet l’utilisation d’un convertisseur tel que décrit précédemment pour convertir l’énergie provenant d’une source lumineuse et/ou d’une source thermique en électricité. La source thermique peut être une source de chaleur fatale telle qu'un foyer d’incinérateur, une cimenterie, un bain de fonderie… D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes. la est une vue schématique de côté d’un radiomètre de Crookes. la est une vue de dessus de la . la est une vue schématique en perspective d’un exemple de convertisseur d’énergie radiative en énergie électrique selon l’invention. la est une vue de détail de la montrant l’espace très faible et constant entre une pale et le tore de l’enveloppe de confinement du convertisseur selon l’invention. la est une vue d’une section carrée de pale conforme à l’invention. la est une vue d’une section losange de pale conforme à l’invention. la est une vue de côté d’une variante de pale à profil effilé à son extrémité la est une vue schématique du dessus montrant l’augmentation de la vitesse linéique en milieu de pale pour une même force radiométrique appliquée sur des pales à distance différente du point de rotation. la est. une vue schématique du dessus illustrant l’influence d’une surlongueur obtenue par un bras de rallonge sur la vitesse linéique de rotation d’un aimant permanent qui y est fixé la est une vue schématique en perspective d’un mode de réalisation du convertisseur selon l’invention montrant la partie de conversion électromagnétique avec aimants permanents et bobines d’induction. la illustre sous forme d’une courbe l’évolution de la valeur du champ magnétique en fonction de l’entrefer, c’est-à-dire de la distance entre face d’un aimant permanent et d’un spire de bobine. la est une vue de détail montrant une variante de réalisation de liaison ponctuelle entre un support fixe de convertisseur et le moyeu auquel est fixée une partie des pales du plateau. la est une vue de détail montrant une autre variante de réalisation de liaison ponctuelle entre un support fixe de convertisseur et le moyeu auquel est fixée une partie des pales du plateau. la est une vue de côté montrant une variante de liaison par palier magnétique entre un support fixe de convertisseur et le moyeu auquel est fixée une partie des pales du plateau. la illustre une variante de pale perforée selon l’invention. la illustre une première étape de réalisation d’une autre variante de pale perforée selon l’invention. la illustre une deuxième étape de réalisation de cette autre variante de pale perforée selon l’invention. la illustre une première étape de réalisation de cette autre variante de pale perforée selon l’invention. la illustre une variante avec revêtement catalytique pour des réactions endothermique et exothermique au sein d’une pale selon l’invention. la illustre sous forme d’une courbe l’évolution de la vitesse de rotation en fonction de la pression régnant au sein d’une enveloppe de confinement conforme à l’invention. la illustre sous forme d’une courbe l’évolution du libre parcours moyen en fonction de la pression, de la température et de la nature du gaz considéré au sein d’une enveloppe de confinement conforme à l’invention. la illustre sous forme d’une courbe la température des faces d’une pale selon l’invention exposée (face sombre) et non exposée (face sombre) à une flux thermique constant, les faces étant isolées thermiquement. la illustre sous forme d’une courbe la température de la face exposée d’une pale selon l’invention et l’évolution du flux de chaleur incident. la illustre sous forme d’une courbe l’évolution de la force résultante par unité de périmètre développé et par degré de gradient de température appliqué au droit des pales selon l’invention. la illustre un système de régulation intégrée de la température de paroi de l’enveloppe de confinement selon l’invention. la est une vue schématique du dessus d’un convertisseur selon l’invention muni d’un système de concentration du flux radiatif. la est une vue de côté de la . Description détaillée Dans l’ensemble de la présente demande, les termes «dessous », « dessus», « inférieur» et «supérieur» sont à comprendre par référence par rapport à l’agencement horizontal des supports de pales du convertisseur selon l’invention et les pales à la verticale. Un même élément selon l’état de l’art et selon l’invention est désigné par une même référence numérique. Les figures 1 et 2 relatives à un radiomètre de Crookes ont déjà été décrites en préambule. Elles ne sont donc pas commentées ci-après. On a illustré à la un exemple de convertisseur 10 d’énergie radiative selon l’invention. Il comprend une enveloppe de confinement 2 à pression interne contrôlée, sous la forme d’un tore 20 dans sa partie périphérique et de deux disques parallèles 21, 22 dans sa partie centrale. Les deux disques 21, 22 définissent avec l’intérieur du tore le volume clos de l’enveloppe de confinement. Un support de convertisseur 3 s'étend selon l’axe de symétrie de l’enveloppe. Le support 3 est fixe dans l’exemple illustré de la , un moyeu 4 monté en rotation autour du support. Au moins un des deux disques 21, 22 peut être traversé avec étanchéité par le support 3. Le convertisseur 10 comprend une pluralité de pales 5 fixées chacune au moyeu 4 par un support de pale 6. Les pales 5 sont réparties angulairement autour du moyeu 4 en étant agencées à l’intérieur du tore 20 de l’enveloppe de confinement, les faces principales des pales étant orthogonales au plan de rotation horizontal. Les supports de pales 6 sont agencés entre les deux disques 21, 22 de l’enveloppe de confinement. Pour chaque pale 5, une des faces principales 50 comprend une surface d’émissivité supérieure de l’autre des faces principales 51. Selon l’invention, comme illustré en figures 1 et 2, la section des pales 5 est homothétique de celle du tore 20 avec un jeu ε entre chaque pale et la paroi interne du tore sensiblement constant et très faible. Dans l’exemple illustré des figures 1 et 2, les pales 5 et tore 20 ont une section circulaire mais toutes sections peuvent être envisagées. Par exemple, il peut s’agir d’une section carrée ( ) ou d’une section losange ( ). Le jeu ε et la longueur caractéristique L de chaque pale sont déterminés de sorte que le rapport ε /L soit compris entre 10 -6 et 10 -2 . Des profils effilés spécifiques sur la périphérie des pales 5 peuvent être réalisés pour minimiser à la fois le gradient de température et la surface sur laquelle s’applique la force de freinage. Un exemple de profils effilés est montré en . Le support 6 des pales est d’une longueur réduite car pour une force donnée appliquée sur les pales, la vitesse de rotation (en rad/s) sera d’autant plus grande que la distance à l’axe de rotation sera petite. Néanmoins, une pale 5 plus distante du centre de rotation induit une vitesse linéique plus importante au final en milieu ou en bout de pale, cette dernière vitesse évoluant en ordre de grandeur comme la racine carrée du rapport de longueur de la pale à grand rayon d’arbre (R2) et celui de la pale à faible rayon (R1), comme illustré en . Ceci peut se traduire par l’équation suivante : [Equ 4] où V2 est la vitesse linéique de la pale à grand rayon R2, et V1 celle à faible rayon R1. Pour assurer la conversion de l’énergie cinétique de rotation des pales 5 en énergie électrique, il est recherché de générer un courant électrique par déplacement rapide d’aimants permanents 7 solidaires des pales 5 au proche voisinage de bobines d’induction 8 (spires). Il n’est pas pertinent d’avoir des supports 6 trop longs car cela impacterait aussi le rapport du volume du tore 20 de confinement sur la surface des pales 5. Par conséquent, pour rester sur des valeurs limitées de longueurs de supports de pale 6 tout en démultipliant la vitesse d’entrainement des aimants permanents 7, une variante consiste à prévoir des bras de rallonge à l’extérieur des pales. De tels bras de rallonge permettent pour une vitesse de rotation linéique des pales donnée (V1), d’avoir une vitesse linéique de rotation des aimants permanents 7 accrue (Vx), selon l’équation suivante : [Equ 5] avec : R : longueur équivalent à la somme du rayon du bras de la pale et de sa propre longueur Δx : surlongueur induite par le bras de rallonge 60. Une telle configuration avec un bras de rallonge 60 est schématisée en . La illustre une configuration du système de génération de force électromagnétique à partir de la force cinétique de rotation des pales 5. Le système comprend une pluralité d’aimants permanents 7 fixés individuellement en bout d’un de bras de rallonge 60 des pales 5. Dans l’exemple illustré, chaque bras de rallonge 60 est constitué par deux portions de bras 600, 601 à 90° l’un de l’autre dont une portion 600 solidaire d’une pale qui s’étend verticalement et l’autre portion 601 qui s’étend horizontalement à l’extrémité duquel est fixé un aimant permanent 7. Lors de la rotation des pales 5, chaque aimant permanent 7 vient séquentiellement dans un espace entre deux bobines d’inductions fixes 8. Ainsi, lors de la rotation des pales, chacun des aimants permanents 7 qui se déplace, génère une force électromotrice dans les spires 80 des bobines 8 et donc induit un courant électrique dans celle-ci. L’entrefer optimal Δ, c’est-à-dire l’espacement entre les aimants permanents 7 et les spires 80 des bobines 8 est inférieur à 1mm. La conversion de la quantité de mouvement des pales 5 en force électromotrice (em) induite du fait de la variation du champ magnétique au travers des n spires 80 est selon la formule suivante : [Equ 6] avec Φ : champ magnétique généré par les aimants 7, n : nombre total de spires 80. La force électromotrice attendue exprimée en fonction de la vitesse de rotation et de la distance à l’axe de rotation des aimants peut être exprimé au vu des éléments suivants : Φ = BS, soit : [Equ 7] Or, le champ magnétique B est indépendant du temps, d’où dB/dt = 0 Sachant par ailleurs que la surface vue par le champ magnétique est : S = Vx.Δt.l avec : Vx : vitesse linéique de l’aimant permanent, Δt : le temps mis par l’aimant permanent entre deux bobines 8, l : largeur de l’aimant permanent. Cela donne l’équation suivante. [Equ 8] Par ailleurs le champ magnétique B est fonction de la distance z d’entrefer entre la surface de l’aimant permanent 7 et la surface des spires 80 selon l’équation suivante : [Equ 9] avec Br : champ rémanent, indépendant de la géométrie de l’aimant, z : distance à la surface du pôle sur l'axe de symétrie, L : longueur de l’aimant, W : largeur de l’aimant D : épaisseur de l’aimant. L’évolution du champ magnétique B en fonction de la cote/distance de l’entrefer entre un aimant permanent et une spire 80 est montrée en , étant précisé que le champ rémanent Br est égal 1,5 T. A titre indicatif, en considérant : - une cote d’entrefer entre aimant permanent 7 et spires 80 égale à 0,5 mm, - un champ B de l’ordre de 0,4 T - une largeur de la spire l, égale à 20mm - une vitesse en bout de bras de rallonge Vx =θ.R avec θ = 40 rad/s et R = 0,5 m alors, dΦ /dt = B.l.Vx est égal à 0,25. Cela correspond pour un nombre de 100 spires, à une force électromotrice eM de l’ordre de 25 Volts. Dans l’exemple illustré, il est prévu deux étages de spires 80 entre lesquelles chaque aimant permanent peut se déplacer. On peut donc obtenir une force électromotrice eM de l’ordre de 50 V. Pour être compatible avec un réseau électrique de fréquence (f) 50 Hz, les pales 6 pourront tourner à une fréquence fa de 15 Hz, car a = F/np avec np, nombre de paires égal à 4 dans l’exemple soit huit aimants permanents 7. Pour avoir une force électromotrice la plus importante possible pour des caractéristiques d’aimant données, il est important de pouvoir minimiser la distance entre les aimants 7 et les spires 8. pour optimiser le champ magnétique B. Les spires 80 sont donc de préférence incorporées/intégrées dans un socle/support (So) du convertisseur 10 comme montré en . On peut prévoir un système de réglage à plusieurs degrés de liberté pour maîtriser la distance d’entrefer entre aimants permanents 7 et spires 80. La puissance mécanique développée est fonction de la force développée pour une vitesse de rotation donnée selon l’équation suivante : [Equ 10] dans laquelle : F est la force motrice nette développée par le convertisseur 10 dont les pales 5 tournent à la vitesse Vx. Avec les valeurs numériques de l’exemple précité, Vx = 10 m/s. En considérant que F peut être approché à une valeur de l’ordre de 10 -8 N/mm/°C, on obtient pour des valeurs des composants du convertisseur 10, des caractéristiques chiffrées selon le tableau 1 ci-dessous. Les figures 12 à 14 montrent différentes variantes de réalisation pour minimiser les frottements entre support fixe 3 et moyeu 4/supports 6 de pales, afin d’optimiser encore l’énergie cinétique de rotation des pales. Sur la , le moyeu 4 peut être sous la forme d’une sphère magnétisable qui vient en contact avec une sphère 31 en bout de support 3, elle-même aimantée par un aimant permanent 32 au sein du support 3. Sur la , une aiguille pivot 33 en bout de support 3 est en contact ponctuel avec le moyeu 4. Sur la , un système 11 de paliers magnétiques dont une partie est fixée sur le plateau de pales et l’autre est solidaire du support 3 permet de garantir la rotation du plateau à l’horizontal sans contact mécanique. Pour faciliter la stabilité de la rotation des pales 5 avec leur support 5, on prévoit avantageusement que la liaison entre le support-pivot 3 et les pales 6 garantit à ce dernier un centre de gravité à une cote inférieure à celle de l’extrémité du support-pivot 3. Les pales 5 sont avantageusement à la fois de grande longueur, faiblement conductrices thermiques, perforées avec des perforations de très faibles diamètres tout en étant rigides. La porosité et en même temps la faible conductivité thermique transversale peuvent être assurées par une céramique poreuse. La porosité de la céramique peut avantageusement choisie de telle sorte que la plaque découpée ou élaborée selon une épaisseur donnée, de l’ordre du micron à quelques microns, peut développer sans usinage particulier une porosité traversante de diamètre moyen de l’ordre du libre parcours moyen des gaz. Pour ce faire, il est envisageable d’additiver des poudres céramiques avec un porogène, puis après une compaction uniaxiale, réaliser un déliantage/frittage du cru obtenu afin aboutir à des porosités traversante adéquate et de diamètre micrométrique. Un exemple d’une pale 5 réalisée par ce process est montré en : l’épaisseur E de la pale peut être très faible typiquement de quelques microns avec des perforations traversantes 500 typiquement de diamètre de l’ordre du micron. Un autre procédé de réalisation de pales perforations peut consister à utiliser un laser perforant, par exemple un laser Femto-seconde, qui vient impacter d’une manière périodique potentiellement une surface de pale. Un autre procédé envisageable est un procédé de nanofabrication celui connu sous l’acronyme LF-PAM (« Laser-Fabricated Porous Alumina Membranes »), comme explicité dans la publication [6] . Les principales étapes de ce procédé sont montrées en figures 16A à 16C : un substrat 5, typiquement en alumine, revêtu initialement d’une monocouche de nanoparticules sphériques Bi est posé sur un support S. Un laser vient impacter la monocouche pour créer des perforations nano/micrométriques 500 dans le substrat 5, qui une fois décollé du support S, laisse apparaître des perforations débouchantes 500. La rigidité des pales 5 peut être assurée par la structure même du matériau constitutif, qui est non ductile. On peut aussi partir de matériaux souples, tel qu’un film polymère, par exemple en PTFE, que l’on rigidifie par un support et/ou une tension radiale donnée et/ou par réticulation. Bien entendu, l’intensité de cette tension ne doit pas provoquer sa rupture On peut aussi envisager d’adjoindre d’une armature rigide qui permet également de mieux maîtriser le jeu entre la paroi du volume clos de l’enveloppe de confinement 2 et les pales 5. La maîtrise de ce jeu permet de limiter les forces de freinage induites par le gradient de température, c’est-à-dire la force tangentielle. Le matériau constitutif des pales 5 peut être un catalyseur de réaction(s) exothermique(s) au niveau des faces sombres 51 et endothermique(s) au niveau des faces claires 50, afin d’entretenir voire amplifier l’écart de température entre ces faces du fait des chaleurs de réactions cédées ou absorbées. La illustre ces réactions et le cyclage thermique et thermodynamique exploité au niveau des faces 50, 51 des pales respectivement en matériau constitutif, réactif A, C. En appliquant une quantité de chaleur à A, il se convertit en B toujours solide qui génère également un gaz. La face 50 où se produit la réaction endothermique étant plus froide que la face 51 où se produit la réaction exothermique et sachant que le régime est celui du glissement thermique, un flux de matière gazeux va s’établir de la face froide 50 vers la face chaude 51 et le gaz produit au niveau de la face froide va se trouver disponible pour réagir avec le matériau C constitutif de la face 51 où se produit la réaction exothermique. Le gaz va alors s’y absorber pour donner le réactif D et générer une quantité de chaleur qui va renforcer le gradient de température entre les deux faces 50, 51. Le volume fini de l’enveloppe de confinement 2 a, lors du fonctionnement du convertisseur, une pression régulée à une valeur consigne cible. On peut utiliser pour cela un système de pompage pouvant atteindre des vides secondaires, primaires ou travailler à pression atmosphérique voire quelques bars le cas échéant. Le système peut comprendre deux types distincts de pompe, par exemple une pompe turbo-moléculaire et une pompe à palette, en fonction du niveau de pression à atteindre. On peut prévoir en outre un système d’alimentation en gaz relié à l’intérieur de l’enveloppe de confinement. Le gaz et la pression sont avantageusement choisis de telle sorte d’ajuster la valeur du libre parcours moyen de ce gaz. Par ailleurs, il existe un optimum de de force globale résultante en fonction de la pression, comme montré sur la , issue de la publication [7]. En effet, en l’absence de molécules de gaz, les pales ne sont pas soumises à des impacts moléculaires permettant la rotation des pales et inversement, en cas de pression trop importante, la transpiration thermique est réduite et les forces de frottements (trainée) plus importantes. Cette présente une allure classique d’évolution de la vitesse de rotation des pales d’un radiomètre selon l’état de l’art en fonction de la pression régnant au sein de l’enveloppe l’entourant. Au même titre que le convertisseur selon la présente invention, cette illustre qu’ il existe une gamme de pressions pour laquelle la vitesse de rotation du radiomètre est optimale en toute cohérence avec ce qui peut être montré thoriquement. Un système de réglage de la pression du volume de l’enveloppe de confinement permet de piloter la valeur du libre parcours moyen des molécules de gaz contenu au sein de ce volume. La présente cette évolution du libre parcours moyen en fonction de la pression mais aussi de la température et de la nature du gaz. Il est ainsi possible de montrer que le diamètre de perforations des pales 5 peut varier d’une centaine de nanomètres à quelques microns pour des pressions variant respectivement du bar à quelques centaines de Pa. L’augmentation de température est également favorable à l’augmentation du lire parcours moyen ce qui peut également constituer un paramètre d’ajustement au-delà de la pression. A titre indicatif, des perforations 500 de l’ordre de 130 nm peuvent être visées pour une pression de fonctionnement de l’enveloppe 2 à 1 bar. Le gradient de température sur les deux faces opposées 50, 51 des pales, d’émissivité distincte induit la force motrice. Afin d’estimer le niveau de ce gradient thermique, on considère ici la pale d’épaisseur e, de conductivité thermique λc, et soumise à une flux thermique noté ϕth. Un bilan thermique au niveau de la pale permet d’établir que l’élévation de température d’un volume élémentaire de la pale soumise à un flux sur l’une de ces faces est due à l’apport thermique net résultant du flux thermique incident et des pertes induites par convection et rayonnement. En supposant que le flux ré-émis par la pale est négligeable comparativement à la convection et au flux thermique incident (hypothèse corps noir) on peut poser l’équation suivante: [Equ 11] avec : S : surface d’échange développée par une pale perforée, Tf : température de la face froide 50 de pale. Une pale 5 peut être considérée comme isotherme selon l’axe de son épaisseur. En revanche, la température de la plaque est fortement fonction du temps dans le cas où le flux thermique incident ϕth commence à être appliqué et/ou si ce flux est variable en fonction du temps. Dans le cas où le flux ϕth est constant, on peut tirer du bilan thermique précédemment posé l’expression suivante de la variation de la température après un temps t d’exposition de la place au flux ϕth: [Equ 12] A titre indicatif, on peut considérer les valeurs suivantes des paramètres, ce qui correspond à une face de la pale avec du PTFE comme matière constitutive : e = 1 μm ϕth = 20 W/m 2 h = 0,3 W/m 2 /°C ρ = 2,16 g/cm 3 Cp = 0,25 W/m/°C. Avec ces valeurs, on obtient un profil montré d’établissement de la température de la face chaude 51 de la pale chaude en fonction du temps pour une température de la pale froide de 50°C, illustré en . Dans le cas où le flux thermique imposé est instationnaire et périodique car éclairage des faces sombres 51 d’une manière intermittente, le bilan thermique dans la même approche que celle vue précédemment permet d’aboutir à l’expression suivante de la température Tc de la face chaude 50 de la pale exposée : [Equ 13] avec : = ϕth/(ρ.Cp.e) w : 2.π.f f : fréquence du flux thermique (=1/Tth) φ : déphasage défini comme suit : tanφ = (h/(ρCpe))/w sinφ = (h/(ρCpe))/[(h/(ρCpe)) 2 +w 2 )] 1/2 cosφ = w/[(h/(ρCpe)) 2 +w 2 )] 1/2 La montre l’évolution de la température de la face chaude 51 Tc d’une pale l’invention, ainsi que l’évolution du flux de chaleur incident. Afin d’estimer la force générée dans le cas de figure présentée ci-avant, il est nécessaire de rappeler l’expression des forces s’appliquant sur les pales. Pour la force de friction appliquée tangentiellement (FT) à la pale, l’expression suivante, utilisée dans la publication [1] peut être utilisée : [Equ 14] avec : α E : coefficient d’accommodation énergétique, p : périmètre développé par la pale, σ: diamètre des molécules de gaz présente dans le volume de l’enveloppe de confinement La force radiométrique FN peut s’exprimée comme suit : [Equ 15] On en déduit alors la composante globale pouvant être attendue sur une pale 5 : [Equ 16] avec Φ : k : constante de Boltzmann. F est indépendant de la densité du gaz et donc de la pression, aussi longtemps que e est inférieur ou égal à λ. Or, λ est fonction de la pression, l’épaisseur de la pale devrait être diminuée lorsque la pression augmente. Dans le cas où l’enveloppe de confinement 2 est remplie d’azote, pour une pression de 100 Pa et à la température de 300K, et pour une épaisseur de pale équivalente au libre parcours moyen (soit ici 93 μ), la force par unité de périmètre de la pale est de l’ordre de 2.10 -8 N/mm. La donne l’évolution de la force nette par unité de périmètre développé et par degré de gradient de température appliqué au droit des pales. L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées. D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Liste des références citées [1] : M. Scandurra et ali., Physical Review E 75 026308 (2007). [2] : A. Ketsdever et al., « Radiometric phenomena : from the 19th to the 21st Century », vacuum 86 (2012) 1644-1662). [3] : S.F. Gimelsheim et al., « Analysis and Applications of Radiometeric Forces in Rarefied Gas Flows », 27th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics, Monterey, CA, 10-15 July 2010. [4] : G. Hettner, « Zeitschrift fur Physik », 30 258-267 (1924). [5] : A.Curnier, « Mécanique des solides déformables » Presse Polytechnique et Universitaires romands, ISBN 2-88074-544-6, 2005 (page 407). [6] : A. Pereira et al., « Laser-Fabricated porous alumina membranes (LF-PAM) for the preparation of metal nanodot arrays , » Small (2008). [7]: http://www.u3p.net/projets/contrib/TIPE_Vivien_Parmentier.pdf Convertisseur (10) d’énergie radiative en énergie électrique, comprenant : une enveloppe de confinement (2) à pression interne contrôlée, l’enveloppe étant de forme axisymétrique autour d’un axe de symétrie vertical, l’enveloppe comprenant un tore (20) et dont au moins une partie est transparente vis-à-vis de la source radiative à valoriser; un support de convertisseur (3) s'étendant selon l’axe de symétrie de l’enveloppe ; un moyeu (4) monté à l’extrémité libre du support en définissant un plan de rotation horizontal; une pluralité de pales (5) fixées chacune au moyeu par un support de pale (6), les pales étant réparties angulairement autour du moyeu en étant agencées à l’intérieur du tore de l’enveloppe de confinement, les faces principales des pales étant orthogonales au plan de rotation horizontal, une des faces principales d’au moins une partie des pales comprenant une surface d’émissivité distincte de l’autre des faces principales, la section des pales étant homothétique de celle du tore de l’enveloppe de confinement avec un jeu ε entre chaque pale et la paroi interne du tore sensiblement constant. Convertisseur selon la revendication 1, les pales étant équiréparties angulairement autour du moyeu. Convertisseur selon la revendication 1 ou 2, le jeu ε et la longueur caractéristique L de chaque pale étant déterminés de sorte que 10 -6 -2 . Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, comprenant un système (200) de régulation en température de l’enveloppe de confinement. Convertisseur selon la revendication 4, le système de régulation comprenant un moyen de mesure sans contact (201) de la température des pales, de préférence un pyromètre laser et un moyen de chauffage (204) au moins de la paroi interne de l’enveloppe de confinement dont le fonctionnement est asservi aux mesures du moyen de mesure sans contact de la température des pales. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, le nombre de Knudsen, caractérisant le régime d’écoulement du fluide à l’intérieur de l’enveloppe sur les pales, étant compris 0,1 et 0,5. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, les pales ayant un profil effilé à leur périphérie. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre : une pluralité d’aimants permanents solidaires individuellement d’une des pales ; au moins une bobine d’induction fixe et centrée sur l’axe de symétrie de l’enveloppe, la(les) bobine(s) étant agencée(s) en regard des aimants permanents de sorte que la rotation des pales générée par une source d’énergie radiative génère une force électromotrice dans la(les) bobine(s). Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, le support de convertisseur étant en liaison ponctuelle avec le moyeu. Convertisseur selon l’une des revendications 1 à 9, le support de convertisseur et le moyeu comprenant chacun une sphère aimantée, les deux sphères aimantées étant en contact mutuel. Convertisseur selon l’une des revendications 1 à 9, le moyeu et les pales étant supportées par au moins un palier magnétique dont une partie est fixée au support de convertisseur fixe et l’autre aux supports de pales. Convertisseur selon l’une des revendications 1 à 8, le support de convertisseur étant un arbre monté rotatif autour duquel est fixé le moyeu; le convertisseur comprenant en outre : - une pluralité d’aimants permanents fixés et répartis angulairement tout autour de l’arbre rotatif; - au moins une bobine d’induction et centrée sur l’axe de symétrie de l’enveloppe, la(les) bobine(s) étant agencée(s) en regard des aimants permanents en étant agencée de sorte que la rotation des pales générée par une source d’énergie radiative génère une force électromotrice dans la bobine. Convertisseur selon l’une des revendications 8 et 12, l’espace (Δ) entre les aimants permanents et une bobine d’induction étant inférieur à 1mm. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, au moins une partie des pales étant prolongée chacune radialement par un bras de rallonge qui s’étend radialement à l’extérieur des pales. Convertisseur selon la revendication 14 en combinaison avec la revendication 8 ou 12, les aimants permanents étant fixés individuellement sur un des bras de rallonge. Convertisseur selon la revendication 15, chaque bras de rallonge étant constitué par deux portions de bras à 90° l’un de l’autre dont une portion solidaire d’une pale qui s’étend verticalement et l’autre portion qui s’étend horizontalement à l’extrémité duquel est fixé un aimant permanent. Convertisseur selon la revendication 15 ou 16, comprenant une pluralité de paires de bobines d’induction fixes et centrées sur l’axe de symétrie de l’enveloppe, les bobines de chaque paire étant agencées deux-à-deux parallèles, de sorte que la rotation des pales déplace les aimants permanents entre les bobines de chaque paire. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, comprenant un système de concentration du flux radiatif. Convertisseur selon la revendication 18, comprenant une lentille de Fresnel agencée au niveau du moyeu de pales, de sorte à recevoir tout ou partie du rayonnement collecté par le système de concentration, et au moins un miroir agencé au niveau d’une pale, de sorte à recevoir tout ou partir du rayonnement de la lentille pour la diriger sur des surfaces de moindre émissivité des pales. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, le moyeu et les pales étant agencés de sorte que leur centre de gravité soit à une côte verticale en dessous du point ou plan de liaison avec le support de convertisseur. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, l’épaisseur des pales étant compris entre 100nm à 100µm. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, au moins une partie des pales comprenant plusieurs trous débouchants, agencés approximativement parallèlement les uns par rapport aux autres dans le sens de l'épaisseur de la pale. Convertisseur selon la revendication 22, la partie des pales étant un matériau poreux comprenant au moins certaines porosités débouchantes. Convertisseur selon la revendication 23, le matériau poreux étant une céramique, de préférence choisie parmi l’alumine, la mullite, le carbure de tungstène ou une combinaison de ceux-ci. Convertisseur selon la revendication 24, la partie des pales étant un film polymérique à perforations débouchantes. Convertisseur selon la revendication 25, le polymère du film étant choisi parmi le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyméthacrylate de méthyl (PMMA) ou une combinaison de ceux-ci. Convertisseur selon la revendication 22, la partie des pales étant une feuille de métal ductile comprenant au moins certaines perforations débouchantes. Convertisseur selon la revendication 27, le métal ductile de la feuille étant choisi parmi l’or ou l’argent. Convertisseur selon l’une des revendications précédentes, au moins une partie des pales étant revêtue(s) d’au moins un revêtement catalytique adapté pour mettre en œuvre une réaction endo ou exothermique. Convertisseur selon la revendication 29, des surfaces de moindre émissivité des pales étant revêtues d’au moins un revêtement catalytique adapté pour mettre en œuvre une réaction endothermique tandis que des surfaces de plus grande émissivité des pales étant revêtues d’au moins un revêtement catalytique adapté pour mettre en œuvre une réaction exothermique. Convertisseur selon la revendication 29 ou 30, le revêtement catalytique étant choisi parmi les sels de chlorure, les hydrures ou une combinaison de ceux-ci. Utilisation d’un convertisseur selon l’une des revendications précédentes pour convertir l’énergie provenant d’une source lumineuse et/ou d’une source thermique en électricité. Utilisation selon la revendication 32, la source thermique étant une source de chaleur fatale telle qu'un foyer d’incinérateur, un bain de fonderie.