Imaginez ceci :des vêtements qui chargent votre montre intelligente pendant que vous marchez, des bâtiments qui vibrent dans le vent et alimentent vos lumières, une route qui extrait l'énergie de la friction créée par les voitures en mouvement et des structures flexibles qui changent de forme dans les vagues de l'océan pour générer de l'électricité propre. pour les communautés du monde entier.

Ce n'est pas de la science-fiction. Un jour, nous pourrions exploiter ces sources d'énergie naturelles grâce à un domaine technologique naissant qui vient d'obtenir son premier brevet :les technologies de convertisseurs d'énergie embarqués distribués (ou DEEC-Tec, prononcé deck-tech, en abrégé).

Le premier brevet de l'invention est spécifiquement destiné aux applications dans les énergies renouvelables marines - une énergie propre générée à partir des vagues, des courants et des marées des océans et des rivières. Mais DEEC-Tec pourrait éventuellement transformer les sources d'énergie quotidienne, y compris presque tous les mouvements physiques ou changements de forme dynamiques, en électricité ou en d'autres formes d'énergie utilisable.

"Le domaine DEEC-Tec a des jambes et se développe", a déclaré Blake Boren, ingénieur principal au National Renewable Energy Laboratory (NREL) et inventeur principal du brevet avec Jochem Weber, ingénieur en chef du programme d'énergie hydraulique du NREL. DEEC-Tec pourrait très bien avoir les jambes pour se déplacer dans les bâtiments, les vêtements et les routes, mais il commence dans l'océan. "Le brevet montre que nous prenons de l'ampleur dans un domaine de recherche fructueux", a déclaré Boren.

Alors, comment fonctionne réellement ce domaine DEEC-Tec prometteur ?

Imaginez un serpent de mer. Ce serpent peut nager grâce à un partenariat complexe entre ses nombreuses cellules musculaires souples. Dans le domaine DEEC-Tec, les convertisseurs d'énergie individuels fonctionnent ensemble, comme les cellules musculaires, pour créer une structure plus grande, un peu comme le serpent de mer. La plupart des appareils utilisent un générateur pour convertir l'énergie des océans en sources d'énergie utilisables, propres et renouvelables, y compris l'électricité. Mais DEEC-Tec rassemble ses nombreux convertisseurs minuscules pour former un convertisseur d'énergie plus grand et souvent flexible.

« DEEC-Tec offre aux chercheurs et aux développeurs une toute nouvelle façon de penser à la façon de convertir l'énergie marine des vagues, des marées et des courants océaniques en des formes d'énergie plus utilisables, telles que l'électricité », a déclaré Boren.

Combinés, ces minuscules convertisseurs d'énergie peuvent former la base de tissus, de cloisons, de structures de support, etc., créant une gamme de structures de conversion d'énergie basées sur DEEC-Tec. Par exemple, les convertisseurs d'énergie des vagues basés sur DEEC-Tec pourraient ressembler à des ballons qui se contractent et se dilatent, à des serpents qui ondulent ou à des pagaies qui se tordent et se plient pour exploiter l'énergie des vagues océaniques.

Ces ballons, serpents et pagaies adaptables pourraient également présenter de grands avantages. Les convertisseurs flexibles d'énergie des vagues, également connus sous le nom de flexWEC, peuvent exploiter et convertir les vagues en énergie utilisable dans toute leur structure. Ainsi, peu importe où et comment l'énergie des vagues interagit avec la structure d'un appareil, les convertisseurs d'énergie seront là pour transformer cette onde en puissance.

Étant donné que les flexWEC ne concentrent pas l'énergie des vagues océaniques dans un seul convertisseur d'énergie (comme un générateur rotatif isolé ou un cylindre à piston hydraulique) ou un système de transmission de puissance (comme un arbre de transmission ou une boîte de vitesses), ils évitent d'accumuler les forces des vagues océaniques qui pourraient potentiellement s'arrêter ou endommager la machine. En effet, d'autres convertisseurs d'énergie houlomotrice utilisent souvent de grands cadres en acier pour protéger leurs corps rigides des forces océaniques, mais ces cadres peuvent être coûteux et lourds. Au lieu de cela, les flexWEC peuvent suivre le courant.

Les cadres des FlexWEC pourraient également leur permettre d'exploiter l'énergie d'un éventail beaucoup plus large d'emplacements océaniques et de fréquences d'énergie des vagues. "Un jour, il pourrait y avoir des fermes d'énergie marine renouvelable basées sur DEEC-Tec au large des côtes de la Californie, de l'Oregon ou de Washington, avec ces types de convertisseurs d'énergie houlomotrice alimentant potentiellement les communautés côtières ou le réseau électrique dans son ensemble", a déclaré Boren. /P>

Les coûts élevés sont l'un des derniers obstacles majeurs que l'industrie florissante de l'énergie marine doit surmonter pour commencer à alimenter ces communautés. Et les archétypes flexibles de DEEC-Tec pourraient offrir un moyen particulièrement rentable d'exploiter l'énergie des vagues. Étant donné que les flexWEC hébergent bien plus d'un convertisseur d'énergie, ils pourraient nécessiter moins de déplacements de maintenance ; si seul un petit groupe de minuscules convertisseurs nécessite une réparation, tous les autres pourraient continuer à fonctionner.

Les FlexWEC peuvent également être construits avec des matériaux plus durables et plus économiques, ce qui les rend plus faciles à installer et à contrôler une fois dans l'océan. Un meilleur contrôle pourrait signifier une production d'énergie accrue, permettant aux opérateurs de s'adapter aux conditions océaniques changeantes pour exploiter la plus grande quantité d'énergie potentielle.

Parce que le domaine DEEC-Tec est encore relativement nouveau, Boren et son équipe travaillent dur pour explorer exactement comment ces technologies pourraient créer une nouvelle génération de dispositifs d'énergie marine ou d'autres matériaux générateurs d'énergie. Et le récent brevet de Boren a été une grande avancée vers un avenir DEEC-Tec.

"Le brevet donne plus de crédibilité à ce que DEEC-Tec pourrait devenir", a déclaré Boren. "Maintenant, nous avons une base brevetée pour développer et promouvoir DEEC-Tec à la fois au sein de NREL et avec nos collaborateurs externes et l'industrie." + Explorer plus loin

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