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5 Déc, 2023

Les « oscillateurs de déferlement » utilisent l’énergie des vagues pour augmenter le rayon d’action des navires

Les « oscillateurs de déferlement » utilisent l’énergie des vagues pour augmenter le rayon d’action des navires

L’exploitation de l’énergie des mouvements de l’océan pourrait accroître le rayon d’action des grands navires.

Selon des chercheurs chinois, les navires peuvent devenir des convertisseurs mobiles d’énergie houlomotrice, en utilisant des « oscillateurs de déferlement » (Heaving Oscillators) qui tirent leur énergie des mouvements de déferlement, de roulis et de tangage lorsqu’ils se déplacent en mer, tout en agissant également comme des amortisseurs de mouvement pour améliorer la sécurité.

Il existe de nombreux générateurs d’énergie houlomotrice flottante en cours de développement, selon cette idée, mais peu à bord des navires, qui passent la plupart de leurs journées de travail dans les vagues. Et où mieux produire de l’énergie qu’à bord d’un navire, où le stockage de l’énergie s’annonce comme l’un des obstacles les plus difficiles à surmonter dans la course à la décarbonisation ?

Des chercheurs du Shanghai Ship and Shipping Institute ont proposé un système d’absorption ponctuelle à deux corps qui serait placé sous le pont d’un cargo, afin de préserver l’espace de chargement, mais qui serait également isolé de l’eau de mer par la coque.

Le dispositif se composerait d’un cadre, solidement fixé au navire en haut et en bas, avec un corps d’oscillateur capable de monter et descendre le long des rails du cadre, un ressort pour suspendre l’oscillateur et un cylindre hydraulique fixé au plancher et à la base de l’oscillateur.

Le générateur se trouve sous le pont

Le cylindre pompe l’huile par l’intermédiaire d’un dispositif de prise de force hydraulique afin de générer de l’énergie lorsque l’oscillateur glisse de haut en bas par rapport au navire et au cadre fixe. L’oscillateur, quant à lui, est rempli d’eau, mais il existe un système permettant d’ajouter et de retirer de l’eau pour modifier son poids. Ce système pourrait s’avérer particulièrement utile en cas de conditions météorologiques extrêmes, lorsque l’oscillateur pourrait être allégé afin de réduire les contraintes sur la structure du navire.

Selon les chercheurs, cette conception permet d’obtenir un oscillateur « capable de se déplacer le long des tiges de glissement lorsque le navire subit un mouvement de pilonnement, de roulis ou de tangage » – générant ainsi de l’énergie à partir de trois axes de mouvement différents, contrairement aux conceptions précédentes qui n’en géraient qu’un ou deux.

L’équipe a construit un modèle du système pour les tests de simulation et a effectué une série de tests pour déterminer comment le système fonctionnerait à différentes vitesses, sous différents angles de vague, etc. L’étude a permis de déterminer que la capture d’énergie serait la plus efficace dans les mers de travers, où les vagues déferlent à 90 degrés, frappant directement le flanc du navire. Dans ces conditions, le système pourrait atteindre « jusqu’à 90,71 % de la puissance maximale théorique absorbée par un absorbeur ponctuel axisymétrique sous une certaine période de vague ».

L’équipe a calculé les forces exercées par le générateur sur la structure du navire

L’équipe a déclaré à Recharge News qu’elle prévoyait de prototyper son système pour le tester dans un bassin à houle dans une prochaine étape, et que le même système pourrait « facilement être étendu » pour fonctionner avec d’autres structures offshore.

L’étude ne s’est pas penchée sur la quantité d’énergie que le système pourrait fournir lors d’un voyage moyen, ce qui, avec les considérations d’espace, sera déterminant pour le déploiement à grande échelle de systèmes de ce type.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148123014416

https://www.rechargenews.com/energy-transition/motion-of-the-ocean-tapping-wave-energy-could-turn-ships-greener-claim-researchers/2-1-1553353