Projet d’innovation: Hydrolienne fluviale et maritime

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Groupeproéco2Ste Energies SolutionsEric CROUZIER mail: e.crouzier@outlook.fr

Carte des grands fleuves mondiaux

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Présentation de l’énergie hydraulique cinétique

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Carte de l’amplitude des marées:

Carte des courants marins

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• Le moulin à marée utilisait le phénomène des marées pour fonctionner.

o En Europe, ce type de moulins existaient depuis le Moyen Âge.

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Rétrospective de l’énergie hydraulique fluviale et marine

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Le moulin à eau, attesté en Europe depuis l'Antiquité, est plus ancien que le moulin à vent. La plus ancienne machine à eau connue utilisant un système de bielles et manivelles est représentée sur un bas-relief du IIIe siècle après J.-C. à Hiérapolis en Turquie. La scierie de Hiérapolis actionnait une paire de scies destinées à couper de la pierre.

Au Moyen Âge : l'utilisation de l'énergie hydraulique plutôt qu'animale ou humaine permet une productivité sans comparaison avec celle disponible dans l'Antiquité.

Haut fer de Mandray dans les Vosges

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• L'hydroélectrique: L'énergie cinétique du courant d'eau est

transformée en énergie mécanique par une turbine, puis en énergie

électrique par un alternateur.

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• Marchés ciblés:o Tout pays ayant un littoral marin ou des fleuves avec un courant d’une

vitesse supérieure ou égale à 1,5 m/s constante.

• Potentiel économiques :o Les analystes projettent que l’énergie hydrolienne serait la moitié de la

production d’énergie mondiale dans les décennies à venir.

o Les études de marché montrent que les hydroliennes fluviales pourraient apporter une contribution significative : le potentiel mondial de 3000 MW représente environ 10 milliards d’euros de chiffre d’affaires direct.

o Une réserve mondiale de gisements hydrauliques très importanteo Dans les pays émergents : de forts besoins exprimés, des réseaux peu performants,

de nombreux gisements hydrauliques non exploités et peu d’énergies à prix compétitif.

• Analyse de la concurrence(s)o Pas de réel concurrent plutôt un foisonnement de solutions techniques en

développement

o De grands opérateurs nationaux se mettent en place en Europe et aux Etats Unis

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Marché et objectifs commerciaux de l’hydrolien

- Hydroliennes en fond de mer

- Hydroliennes sur pilotis

Avantages: Système non voyant, pas ou peu d’empreinte dans l’environnement

Inconvénients: Maintenance difficile dans le milieu marin

Seulement un sens de flux d’eau perpendiculaire aux pales et non réversible

Rendement des pales faible, elles laissent passer une grande partie du flux d’eau

Vitesse en bout de pale importante donc création d’un vortex qui freine les pales et provoque des turbulences.

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L’hydrolien en développement actuellement

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- Hydrolienne fluviale flottante

Avantages: Système peu voyant, pas d’empreinte dans l’environnement

Maintenance facile d’accès

Inconvénients: Rendement des pales faible, elles laissent passer une grande partie du flux d’eau

Vitesse fluviale important, minimum 2,5 m/s

Technologie non ichtyo-compatible

Faible puissance, environ 30 kW à pleine puissance

Perte importante du débit d’eau en circulation

L’hydrolienne verticale flottante fluviale ou maritime

• Conception étudié afin d’émettre un mouvement continu à couple

constant en utilisant tout le débit d’eau passant dans la section de

l’appareil, principe des éoliennes SAVONIUS de 1931.

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Présentation du Projet d’Innovation

Avantages:• Pas d’hélice ni de pâles• Pas de génération de vortex• Autonettoyant • Système ichtyo compatible• Rotation à faible vitesse• Réversible sans changer le

sens de rotation

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Principe général de fonctionnement

• Littoral marin:

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Installations maritime ou fluviale

• Fluviale:

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Les utilités en conteneurs associées à l’hydrolienne

- Dessalement d’eau de mer - Containeur frigorifique - Stockage d’énergies électrique ou pneumatique- Station de pompage pour irrigation- Station de télécommunication sans fil- Station de pompage pour climatisation par eau de mer- Station de traitement des eaux usées- Autres suivants besoins

DessalementStockage frigorifiqueStockage d’énergie

Les différentes utilisations de l’énergie produite

• Deux maquettes de faisabilité ont été réalisées

• Trois élèves ingénieurs de l’école des mines de Nancy ont travaillé sur un model 3 D

des pales.

• Etude d’antériorité, faite

• Dépôt de brevet en cours

• Détail du programme,

o Planning:

• Fin 2017 mise à l’eau du prototype N°03

• A 12 mois recherche d’investisseurs privés ou institutionnels

• A 24 mois réalisation d’un appareil fluviale

o Actions

• Réalisation du prototype N°03

• Présence au salon de Genève sur les innovations en ENR

• Négociation d’un accord avec un investisseur Européen

• Accord de partenariat avec l’école Polytechnique de Lausanne

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Perspectives et amorçage