Énergie : ce chercheur trouve comment produire de l’électricité avec les vagues
Un gyroscope flottant sur l'eau pourrait-il transformer le mouvement des vagues en électricité propre ? Cette question est abordée dans une étude publiée le 17 février dans la revue Journal of Fluid Mechanics par Takahito Iida, chercheur en architecture…
Un gyroscope flottant sur l'eau pourrait-il transformer le mouvement des vagues en électricité propre ? Cette question est abordée dans une étude publiée le 17 février dans la revue Journal of Fluid Mechanics par Takahito Iida, chercheur en architecture navale à l'Université d'Osaka. Selon cette étude, il serait théoriquement possible de convertir 50 % du mouvement cinétique des vagues en électricité, bien que cette hypothèse repose actuellement sur des modélisations mathématiques et des simulations numériques.
Aucun prototype n'a été testé en conditions réelles, mais les résultats préliminaires sont encourageants et pourraient justifier une phase de test ultérieure.
Technologie de conversion d'énergie des vagues
Le dispositif, appelé GWEC pour Gyroscopic Wave Energy Converter , est constitué d'une structure flottante contenant un volant d'inertie en rotation rapide, relié à un générateur. Le gyroscope résiste naturellement aux mouvements des vagues grâce à la précession, un phénomène physique qui permet de transformer cette résistance en électricité.
Les précédents dispositifs de GWEC n'ont pas atteint la viabilité industrielle en raison de la nature imprévisible de l'océan. Les vagues varient constamment en hauteur, direction, fréquence et forme, ce qui rend difficile la captation efficace de l'énergie. Les dispositifs antérieurs manquaient de flexibilité, ne captant qu'une fraction de l'énergie disponible.
Un gyroscope flottant sur l'eau pourrait-il transformer le mouvement des vagues en électricité propre ?
Takahito Iida propose une modélisation mathématique du comportement du dispositif face aux vagues, basée sur la théorie linéaire des vagues. Cette approche simplifie la complexité océanique, permettant de calculer avec précision la réaction du gyroscope aux différents types de houles.
Grâce à cette modélisation, il a identifié une configuration optimale pour un GWEC, capable d'ajuster en temps réel la vitesse de rotation du volant et la résistance du générateur pour s'adapter aux conditions maritimes. Ce contrôle dynamique pourrait maintenir un rendement proche de 50 %.
Il est important de noter que le seuil de 50 % représente une limite physique fondamentale liée aux vagues. Aucune technologie ne peut capter plus de la moitié de l'énergie d'une vague sur une surface plane, similaire à la limite de Betz pour les éoliennes. Bien que ce seuil soit une avancée, il ne reflète pas les complications des conditions réelles. Les vagues idéalisées utilisées dans les modélisations ne représentent pas la réalité chaotique de l'océan, et des tests sur des vagues irrégulières montrent une diminution du rendement.
De plus, l'énergie nécessaire pour maintenir le gyroscope en rotation n'a pas été prise en compte dans les calculs, ce qui pourrait affecter la rentabilité énergétique du dispositif si elle est trop élevée.
Des essais physiques sont en cours de planification pour valider ces modélisations. Takahito Iida envisage également de tester un autre design de GWEC, asymétrique, qui pourrait interagir différemment avec la houle et dépasser la limite de 50 %, bien que cela reste à confirmer par des tests réels.
D’après Journal du Geek.