Emily Morris et Thorsten Stoesser

Nouveaux systèmes de production d'hydroélectricité distribuée

Catégorie
Pays non membres de l'OEB
Domaine technique
Écotechnologie
Société
Emrgy
Les systèmes d'hydroélectricité traditionnels se présentent sous différents formats : des grands projets d'infrastructure qui exigent des barrages, des chutes d'eau importantes et des travaux d'ingénierie d'envergure, à de petites installations micro-hydrauliques qui dépendent normalement du comportement naturel du cours d'eau et qui ne captent souvent qu'une petite partie de l'énergie disponible. Emily Morris et Thorsten Stoesser ont, avec leur invention, fait évoluer le domaine en élaborant une technologie modulaire d'hydroélectricité distribuée basée sur les canaux permettant de produire de l'électricité de manière fiable, sans altérer de manière substantielle les cours d'eau ni entreprendre des travaux de génie civil d'envergure.

Au cœur de leur solution se trouve le système Hydro-Transition qui redirige  et canalise activement les flux d'eau pour les accélérer et augmenter le débit. Ces unités de transition redirigent et canalisent l'eau dans un cadre à double turbine, utilisant des composants structurels (câbles tendus, supports renforcés et systèmes d'ancrage) pour assurer la stabilité, quelle que soit la géométrie du canal. Les turbines elles-mêmes utilisent des rotors Darrieus à axe vertical et rotation inversée, optimisés pour les eaux peu profondes et lentes. 

Chaque module produit généralement entre 5 et 25 kW, ce qui permet le déploiement modulaire du système le long des corridors de canaux. Des composants mécaniques hautement normalisés, des canaux d'amenée modulaires en béton et un mécanisme de cartouches permettent de changer rapidement de turbines et d'assurer leur maintenance avec un temps d'arrêt minimum. Combinée à une électronique de puissance compatible avec les onduleurs solaires standards, la technologie d'Emrgy transforme les réseaux de canaux existants en unités de production d'énergie distribuée qui viennent compléter la production intermittente d'énergie solaire et éolienne.

Saisir une opportunité

En 2008, Thorsten Stoesser travaillait à l'institut de technologie de Géorgie lorsque les Girl Scouts of Georgia lui ont demandé si elles pouvaient produire de l'électricité à partir du courant de la marée sur leur camp. Cela l'a conduit à mener des expériences sur le canal d'essai universitaire qui ont posé les bases de ses recherches sur l'hydrocinétique. C'est à la même époque qu'Emily Morris travaillait chez AMT Inc. sur un projet naval lié à des transmissions subaquatiques de forte puissance. Lorsque le projet naval a changé de direction, elle a saisi l'opportunité pour appliquer des concepts d'ingénierie similaires à la production d'hydroélectricité en eaux peu profondes.

C'est un article sur un blog au sujet des travaux de recherche de Thorsten Stoesser qui a attiré l'attention de Tony Morris, le père d'Emily, lui aussi entrepreneur. C'est lui qui est à l'origine de la rencontre qui permettrait plus tard à Emily de créer une entreprise dédiée en 2014. La percée majeure d'Emrgy est due à un partenariat avec la ville d'Atlanta, où il a été possible de tester le concept d'hydro-transition breveté en grandeur réelle dans une usine de traitement des eaux usées afin de l'améliorer. Le projet a attiré l'attention de Denver Water, qui a permis à l'invention de passer des usines de traitement des eaux usées aux canaux. 

L'entreprise a à ce jour conclu des accords avec 48 régies et districts hydrauliques, garantissant un accès à environ 19 000 km de canaux dans tous les États-Unis. Revenant sur cette évolution, Thorsten Stoesser décrit cette expérience comme profondément gratifiante : "Ce qui a commencé comme un petit projet universitaire avec un canal et quelques étudiantes et étudiants est devenu une technologie déployée sur de véritables canaux. Pour un chercheur, il n'y a rien de plus gratifiant que de voir ses idées quitter le laboratoire."

Pour Emily Morris, le développement de l'entreprise n'est qu'une partie de l'histoire ; l'objectif fondamental reste le même. "J'ai toujours voulu travailler sur des choses qui permettraient de laisser le monde dans un meilleur état que celui dans lequel nous l'avons trouvé, explique-t-elle. Ce qui me fait avancer, c'est d'innover de manière à avoir un impact réel sur le monde."

À propos des inventeurs

Emily Morris est la fondatrice et PDG d'Emrgy Inc. Diplômée avec mention de l'université Vanderbilt, elle occupait précédemment le rôle de cheffe de projets chez AMT Inc. Elle a dirigé des programmes de recherche pour le ministère américain de l'Énergie et est nommée inventrice sur plusieurs brevets. Thorsten Stoesser enseigne à l'University College de Londres (UCL). Il a auparavant occupé des postes à l'université de Cardiff et à l'institut de technologie de Géorgie. Il a publié plus de 100 articles validés par ses pairs sur la dynamique des fluides numérique, se spécialisant dans l'hydrodynamique des cours d'eau et les turbines marines.

Media gallery

Related finalists