fr.wedoany.com Rapport : La start-up française deeptech EEL Energy a développé un générateur à membrane ondulée hydrodynamique inspiré du mouvement de la queue des poissons. En partenariat avec le fabricant de profilés pultrudés Exel Composites, elle a résolu le problème de délaminage de la membrane en milieu sous-marin, offrant ainsi une solution durable pour la production d’électricité à partir des rivières et des courants de marée.
Le concept du biomimétisme est utilisé depuis longtemps dans le domaine de l’ingénierie. EEL Energy se concentre sur les machines hydrodynamiques. Sa membrane ondulée brevetée capte l’énergie cinétique de l’eau en imitant la nage des poissons, sans perturber l’écosystème aquatique. Cependant, les contraintes mécaniques en milieu sous-marin dépassent de loin les attentes. Xavier Peroutka, PDG d’EEL, indique que les contraintes mécaniques exercées sur les équipements de production d’énergie hydrodynamique peuvent être jusqu’à 30 fois supérieures à celles de l’énergie éolienne. Le générateur doit fonctionner en continu dans les rivières ou les courants de marée pour fournir une électricité prévisible aux communautés du monde entier.
La conception initiale de la membrane en fibre de verre a révélé des défauts de délaminage. Sous des charges cycliques sévères, les grandes déformations de la membrane entraînent des contraintes élevées, provoquant une séparation des couches, une infiltration d’eau et une altération des performances. Pour y remédier, EEL a sollicité la collaboration d’Exel Composites. Exel a empilé plusieurs profilés plats discrets en fibre de carbone – initialement utilisés pour les pales de turbines éoliennes – pour former des poutres, intégrées stratégiquement dans la membrane. Trois poutres sont placées respectivement à 50 %, 80 % et 100 % de la longueur de la membrane afin de limiter les déformations, d’éviter le gonflement et de maintenir l’intégrité structurelle.
Neil Dykes, responsable R&D chez Exel Composites, souligne que la clé réside dans le transfert des profilés plats en fibre de carbone du secteur éolien vers la membrane hydrodynamique. Les composites en fibre de carbone offrent la rigidité et la résistance nécessaires. Leur module d’élasticité est d’environ 120 GPa, soit environ trois fois celui des composites en fibre de verre ; leur résistance à la traction est de 2500 MPa et leur résistance à la compression de 1500 MPa, toutes deux nettement supérieures. Leur excellente résistance à la fatigue permet à la membrane de supporter jusqu’à 6000 cycles de charge inversée complets par jour, tout en maintenant un rendement élevé de capture d’énergie. Cette technologie de production d’énergie biomimétique est actuellement commercialisée par EEL avec le soutien des composites carbone d’Exel, dans le but de fournir une électricité durable aux communautés isolées et aux grandes fermes énergétiques.
