Développer l’énergie hydraulique grâce aux turbines à basse vitesse : Miroslav Sedláček finaliste du Prix de l’inventeur européen
- L'ingénieur tchèque nommé dans la catégorie «Recherche» du Prix de l'Office européen des brevets (OEB)
- Sa turbine hydraulique permet de produire de l'électricité à partir de cours d'eau à très faible débit, ouvrant ainsi l'accès à de nouvelles sources d'énergie
- Cette turbine rotative sans pales repose sur le principe du vortex en utilisant l'aspiration naturelle de l'eau
- BenoîtBattistelli, Président de l'OEB: «Cette invention marque un progrès décisif en matière de production d'énergie hydraulique propre.»
Munich, 26 avril 2016 - L'énergie hydraulique a longtemps fait figure de parent pauvre parmi les énergies renouvelables. Au sein de l'Union Européenne, elle ne représente que 3% du mix énergétique total, et à peine 6% aux Etats-Unis (contre 39% pour les centrales à charbon). Cette faiblesse est due en grande partie à la dimension limitée des ressources aquatiques exploitables par les turbines classiques. Toutefois, l'accès à ces ressources pourrait être fortement élargi grâce à la turbine inventée par l'ingénieur tchèque Miroslav Sedláček (65 ans). En effet, cette dernière permet de produire de l'électricité à partir de cours d'eau à faible débit, donnant ainsi accès à des sources d'énergie jusqu'ici inexploitées.
Pour cette invention, l'Office européen des brevets (OEB) a nommé Miroslav Sedláček parmi les trois finalistes de la catégorie « Recherche » du Prix de l'inventeur européen 2016. Les lauréats de la 11ème édition de ce prix décerné chaque année par l'OEB seront annoncés lors d'une cérémonie à Lisbonne le 9 juin prochain.
« L'invention de Miroslav Sedláček pourrait marquer une étape décisive dans l'accès aux ressources hydrauliques pouvant générer une énergie propre », a déclaré le Président de l'OEB, Benoît Battistelli. « Au vu de l'importance croissante des énergies renouvelables dans la demande énergétique, cette technologie peut donner un vrai coup de fouet à l'hydroélectricité dans notre bouquet énergétique », a-t-il ajouté.
Utiliser l'aspiration naturelle de l'eau pour produire de l'énergie
L'idée d'utiliser l'énergie cinétique de l'eau pour créer de l'électricité remonte aux années 1880, lorsque les premières dynamos à pales ont été immergées dans les rivières à débit rapide. Ces dynamos classiques présentent l'avantage de produire de l'électricité sans émissions polluantes, ce qui leur donne un bel avenir dans le contexte du réchauffement climatique. Toutefois, leur application est limitée aux ressources aquatiques constituées par les courants à haut débit, les dénivelés ou les chutes d'eaux, qui seuls offrent une force suffisante pour créer de l'électricité.
Pour régler ce problème, Miroslav Sedláček s'est penché sur le principe du vortex, qui permet d'accroître la vitesse du courant de façon exponentielle. « Ce nouveau principe hydrodynamique est simple et nous permet de tirer profit de la force de l'eau par des moyens simples », a expliqué l'ingénieur.
Au lieu d'utiliser des pales immergées dans l'eau, sa turbine prend la forme d'un bidon de la taille d'un four à micro-ondes, flottant comme une bouée à la surface de l'eau. La partie immergée de la turbine canalise la circulation naturelle de l'eau à l'intérieur d'un stator arrondi, créant une pression ascendante avec une succion croissante en vertu du principe du vortex. À l'intérieur du stator, l'énergie tourbillonnaire fait tourner un rotor concave fixé à l'arbre du générateur qui convertit l'énergie rotatoire en énergie électrique.
Ainsi, même dans un cours d'eau modeste, cette turbine peut générer suffisamment d'électricité pour alimenter une petite maison avec une performance nominale de 100 à 400 watts. Elle fonctionne idéalement avec des débits allant de 22 à 250 litres par seconde, mais peut déjà fournir des résultats dans des courants ne dépassant pas 2 litres par seconde.
Exploiter de nouvelles ressources hydrauliques
La turbine sans pales de Miroslav Sedláček révolutionne la production d'électricité hydrodynamique en élargissant ses applications à de nombreuses sources énergétiques auparavant inexploitées, telles les marées ou les ruisseaux. En profitant de l'aspiration naturelle de l'eau et en pompant celle-ci dans un boîtier de forme bien spécifique, l'invention de l'ingénieur tchèque peut générer jusqu'à 10 kWh par jour avec des rendements allant de 50 à 60%. Une turbine aux dimensions modestes peut ainsi produire assez d'électricité pour subvenir aux besoins de cinq familles européennes ou d'un village entier en Afrique. Cette innovation a donc la faculté d'améliorer considérablement la qualité de vie des populations des pays en voie de développement, où l'électricité reste chère ou inaccessible. Elle pourrait aussi contribuer fortement au développement de l'énergie hydroélectrique dans le monde : d'après l'Association européenne de l'énergie océanique, les énergies houlomotrices et marémotrices pourraient atteindre 188 GW d'ici 2050 : assez pour couvrir 15% des besoins de l'Europe en électricité.
Miroslav Sedláček : un ingénieur qui fait des vagues
Après avoir obtenu son diplôme d'ingénieur à l'École supérieure d'économie de Prague en 1976, Miroslav Sedláček a orienté ses recherches vers l'exploitation de l'énergie hydrodynamique, ciblant en particulier le principe du vortex. Avec son équipe de chercheurs de l'Université technique de Prague et aidé notamment de Vladimír Novák et Václav Beran, qui ont étudié les aspects économiques de son invention, Miroslav Sedláček a développé sa technologie pendant près de 12 ans, et déposé cinq brevets-clés. Il enseigne actuellement à la faculté d'économie et de gestion du génie civil de l'Université technique de Prague.
La turbine sans pales a déjà valu à Miroslav Sedláček plusieurs distinctions internationales. En juin 2015, elle a été commercialisée dans 16 pays sous l'appellation SETUR Bladeless par la start-up Vortex Hydrokinetics, basée en Floride. L'énergéticien allemand E.ON l'expérimente actuellement pour la fourniture d'électricité urbaine.
Les énergies renouvelables (solaire, éolien, hydraulique) représentent actuellement 15,3% de la production énergétique brute de l'UE. L'objectif est d'atteindre 20% en 2020. Selon les experts, les recettes attendues de l'électricité hydrolienne en Amérique du Nord pourraient atteindre 148,7 millions d'euros en 2017.
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Accéder au brevet: EP2171260
L'avenir des énergies propres : les inventions brevetées montrent le chemin
Grâce à la turbine SETUR, des cours d'eau auparavant inexploités peuvent produire des volumes d'électricité considérables. Cette technologie fait partie des nouvelles inventions brevetées permettant de développer les sources d'énergies renouvelables que sont l'eau, le vent, le soleil et les biocombustibles. En savoir plus sur les inventions liées aux énergies renouvelables
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