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Description du projet :
L'installation de stations de mesures environnementales en montagne bute toujours sur le problème de l'alimentation en énergie électrique. Les panneaux photovoltaïques peuvent être couverts de neige, et ne fonctionnent pas de nuit. Une éolienne dépend des conditions de vent. Ainsi, nous voulons compléter l'éventail de sources d'énergie renouvelable par une récolte dans l'eau courante d'un torrent.
Le but est de récupérer au moins 100mWel, au mieux 1Wel, ce qui permettrait de faire fonctionner par exemple une station de mesure hydrologique avec ses capteurs de température, de conductivité, de hauteur d'eau, de débit, et de vibrations générées par le déplacement de sédiments. Plusieurs difficultés se présentent dans les cours d'eau en montagne : le débit et la hauteur d'eau sont fortement variables selon la saison et l'heure du jour, la présence de sédiments et la variation du lit. Ceci complique l'emploi de turbines classiques basse chute qui nécessitent un canal d'amené avec une chute constante et ne se prêtent pas à la récolte de si petites puissances.
L'alternative développée ici s'inspire du mouvement de propulsion d'une anguille : en contractant alternativement ses muscles le long de son corps, le poisson serpente dans l'eau. Inversement, le courant d'eau peut être converti en mouvement oscillatoire d'une bande couverte d'éléments piézo, qui forment un circuit résonant électrique, permettant de récupérer de l'énergie électrique. Par une forme mécanique adaptée de la bande qui provoque de la turbulence dans l'eau passant à côté (formant des allées de tourbillons de Von Kàrman), l'effet est initié, similaire à un drapeau voletant au vent.
Les principaux défis de ce projet sont 1) de fabriquer une bande en polymère avec des couches piézo pour la récolte d'énergie, 2) de développer un circuit électronique adapté aux caractéristiques des piézos optimisant la conversion d'énergie mécanique en électrique, 3) de réaliser un démonstrateur produisant une puissance électrique représentative pour une application métrologique, 4) de tester les plages de fonctionnement du dispositif et son rendement en fonction de la vitesse d'eau.
Forschungsteam innerhalb von HES-SO:
Clausen Michael, Praplan Charles, Steiner Amandus, Walpen Olivier, Vaccari Aldo, Aellen Thierry, Münch-Alligné Cécile, Journot Tony, Cachelin Christian Pierre, Maître Gilbert, Moerschell Joseph, Nicollier Grégoire, Broggini Christiane, Cséfalvay Catherine, Prieur Claudio, Berthouzoz David, Bisoffi Fabrice, Rapillard Laurent, Grand Pascal, Laux Edith, Jeandupeux Laure, Mabillard Eric
Partenaires académiques: VS - Institut Systèmes industriels; Microtechnologies appl.; Moerschell Joseph, VS - Institut Systèmes industriels
Durée du projet:
07.10.2015 - 31.12.2017
Montant global du projet: 240'000 CHF
Statut: Abgeschlossen