L’énergie mécanique solaire : une invention récente ? / The solar mechanical energy: a recent invention?

Lorsque le grand public entend parler de l’énergie solaire, c’est la technologie photovoltaïque qu’il voit : de couteux panneaux lui permettant de produire de l’électricité pour s’éclairer, cuisiner ou se divertir. Le soleil apporte bien plus à notre planète : la chaleur. Ce rayonnement pesant l’été et salvateur l’hiver permet à la vie de se développer. Filtré par l’atmosphère, il produit une chaleur soutenable et difficilement utilisable mais concentré et capté, il peut alors révéler sa puissance.

Juste bon à chauffer de l’eau ? Apparemment pas.

Plusieurs projets croisant à la fois les solutions de captation thermique des rayonnements du soleil et les moteurs à air chaud (cycle de Stirling) explorent actuellement les possibilités motrices du solaire thermique. Le four solaire d’Odeillo de Réal dans le Pyrénées a fait construire en 2004 un concentrateur parabolique renvoyant les rayons du soleil sur un moteur Stirling couplé à un générateur. Un autre exemplaire a été construit en Espagne.

La société Sunmachine a développé une technologie équivalente dont le prototype de 4m de diamètre serait capable de produire 2,5 KW

Cette idée d’utiliser le soleil ne date pas d’hier. Un article du journal scientifique La Nature explique comment dans les colonies, des expérimentations concluantes sur le couplage de concentrateurs solaires hémicylindriques et de moteurs à air chaud (apparemment plus proche des machines à vapeur classiques) ont été menés en 1883. La puissance de la machine est assez importante pour permettre l’orientation et la manœuvre du concentrateur ainsi que l’entrainement de diverses pompes et moulins.

Les technologies solaires thermiques peuvent être développées avec des moyens techniques simples et peu couteux. Que ce soit pour le chauffage de l’air ou de l’eau ou pour la production d’énergie mécanique, elles s’opposent au photovoltaïque par leur construction : nul besoin de matériaux rares et précieux, dont le prix élevé freine le développement. Le solaire thermique, couplé à d’autres technologies anciennes simples feront peut-être leur grand retour face aux solutions hi-tech.


Le moteur solaire d’Ericsson (http://cnum.cnam.fr)

The solar Stirling generator at Odeillo de Réal. (http://www.panoramio.com/photo/6280212)

The Sunmachine prototype (http://old.stirlingmaschine.de/english/images/eiszeit_0.jpg)

When the public hears about solar energy, it sees photovoltaic technology: the expensive panels generating electricity for lighting, cooking and entertaining.

The sun brings much more to our planet: heat.

This radiation, hard to bear in summer and welcome in winter, allows the development of life. Filtered by the atmosphere, it produces a sustainable heat, difficult to use if not concentrated.

Just good to heat water? Apparently not.

Several projects using solutions to capture the thermal radiation from the sun and hot air engines (Stirling cycle) are exploring the possibilities of solar thermal energy production. A parabolic concentrator was built in 2004 at the solar oven at Odeillo de Réal in the Pyrenees, concentrating sunlight on a Stirling engine coupled to a generator. Another one was built in Spain.

The Sunmachine Company has developed an equivalent technology. The 4m diameter prototype would be capable of producing 2.5 KW

The idea of using the sun in this way is not new. An article from the scientific journal La Nature describes how in the colonies, conclusive experiments on the coupling of semi-cylindrical solar concentrators and hot air engines (apparently closer to conventional steam engines) were completed in 1883. The power of the machine was large enough to allow the direction and operation of the concentrator and the use of various pumps and mills.

Solar thermal technologies can be developed with simple and inexpensive technical means. Whether for heating air or water or to produce mechanical energy, they are opposed to photovoltaic by their construction: no need for rare and precious materials which slow their development. Solar thermal, combined with other simple old technologies will perhaps comeback against the hi-tech solutions.

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The Aequus 7.0: A solar boat proud of his roots / L’Aequus 7.0 : Un bateau solaire fier de ses racines.

Here is a fine example of how to put back a technology in the context: the design of the solar electric boat Aequus 7.0.

Bruno Hervouet, yachting enthusiast wanted to overcome the constraints the sail boat without sacrificing the pleasure of sailing with his family, only rocked by the silence. He created, in partnership with the naval architects Finot-CONQ, a 7 meters autonomous Day-boat, powered by an electric motor and recharged by photovoltaic cells.

The main difference with the other motor boats is the use for which she was created. The Aequus 7.0 is not designed for water skiing. She can travel as far as the sailboats of this size can. She is cruising at about 5.5 knots with top speeds of 7 knots for 4 to 8 hours depending on the batteries which represents more than 20 nautical miles (approximately 40 km) without replenishing electrons along the way. Her solar panels allow real energy independence because they charge the batteries whether the boat is used or not. Claude Escarguelle, the first customer and user of the Aequus 7.0, explains: « … since I bought it, I never needed to plug into an electrical outlet: his energy comes free from the sun! »

The remarkable point, beyond the fact that it is a solar boat is the hull that was created. It is based on a hull designed in the 1930s by Carl Gustav Pettersson, a Swede famous shipbuilder. These boats were designed for low power and for the sake of efficiency. They stark contrast to the boats designed from the 1940s, which are based on engines of great powers regardless of consumption. The Aequus 7.0 is not intended to remain stable at 30 knots but to carry passengers at slower speeds. This is why the choice of an old design for the hull makes sense.

We are emerging gradually out of a society born in the middle of the twentieth century in which speed and high power lie in the spotlight. This idyll made possible by an abundant and inexpensive energy has been severely shaken after the oil shocks of the 1970s. Today, the depletion of fossil resources and the environmental issues tend to accelerate this transition.
The creation of the Aequus 7.0 is perfectly in tune with the times and especially shows that current needs may correspond to past needs, giving us access to a new set of possibilities.
We will soon see if the market is ready for this kind of jewelry.

For more information: http://www.aequusboats.com


Pour cette première note, voici un bel exemple de recontextualisation technologique : la conception du bateau électrique solaire Aequus 7.0.

Bruno Hervouet, passionné de plaisance a voulu s’affranchir des contraintes de la navigation à voile sans sacrifier le plaisir de voguer en famille bercé par le  silence. Il a créé, en partenariat avec les architectes FINOT-CONQ, un Day-boat  performant et autonome de 7 mètres, propulsé par un moteur électrique et rechargé par des cellules photovoltaïques.

Cette embarcation se distingue des autres bateaux à moteurs par l’utilisation pour laquelle il est conçu. Avec l’Aequus 7.0, pas question de faire du ski nautique. Sa plage d’utilisation est la même que celle des voiliers de cette taille. Il croise aux environs de 5,5 nœuds avec des pointes à 7 nœuds. Son autonomie est de 4 à 8h selon les batteries ce qui représente plus de 20 milles marins (soit près de 40 km) sans qu’il y ait besoin de refaire le plein d’électrons en cours de route. Ses panneaux solaires permettent une réelle autonomie énergétique puisqu’il se recharge qu’il soit utilisé ou non. Claude Escarguelle, le premier client et utilisateur de l’Aequus 7.0 en témoigne : « …depuis que je l’ai acheté, je n’ai jamais eu besoin de le brancher sur une prise électrique : toute son énergie vient gratuitement du soleil ! « 

Le point remarquable, au-delà du fait que ce soit un bateau solaire, est la carène qui a été crée. Elle est inspirée d’une coque dessinée, dans les années 1930, par Carl Gustav Pettersson, un célèbre constructeur naval Suédois. Ces bateaux ont été conçus pour des petites puissances et dans un souci d’efficacité énergétique. Ils tranchent radicalement avec les bateaux dessinés à partir des années 1940, qui mettaient au premier plan l’utilisation de moteurs de grandes puissances sans se soucier de la consommation. Le souci de l’Aequus 7.0 n’est pas de rester stable à 30 nœuds mais de transporter des plaisanciers à des vitesses plus réduites. C’est en cela que le choix d’une carène plus ancienne a du sens.

Nous sortons petit à petit d’une société née au milieu du XXe siècle et qui a mis la vitesse et la puissance à l’honneur. Cette idylle rendue possible par une énergie abondante et peu chère a été fortement ébranlée à la suite des chocs pétroliers des années 1970.  Aujourd’hui la raréfaction des ressources fossiles et les enjeux environnementaux finissent de l’achever.

La création de l’Aequus 7.0 est parfaitement en phase avec son époque et surtout nous montre que des besoins actuels peuvent correspondre à des besoins passés, nous donnant ainsi accès à un nouvel ensemble de possibles.

A l’avenir de dire si le marché est prêt pour ce genre de bijoux technologique.

Pour en savoir plus : http://www.aequusboats.com