Un souffle nouveau pour les compresseurs d’air : Steve Lindsey, finaliste du Prix de l’inventeur européen 2017

• L'inventeur britannique Steve Lindsey est nommé dans la catégorie «PME» du Prix de l'Office européen des brevets (OEB) pour son compresseur d'air à très haute efficacité
• Le compresseur d'air rotatif qu'il a mis au point, le Blade Compressor, permet des économies d'énergie de plus de 20 %
• Les compresseurs d'air actuels sont utilisés dans de nombreux secteurs et consomment près de 10 % de l'électricité industrielle en Europe
• Benoît Battistelli, Président de l'OEB: «L'invention de Steve Lindsey pourrait avoir un impact important sur les économies d'énergie au niveau mondial »

Munich, le 26 avril 2017 - Peu de gens le savent, mais les compresseurs d'air sont partout. Ces appareils sont utilisés aujourd'hui dans de très nombreux domaines, par exemple dans les équipements industriels, les réfrigérateurs ou encore les climatiseurs. Et ils sont particulièrement énergivores, puisqu'ils représentent près de 10 % de la consommation d'électricité industrielle en Europe. Malgré leur utilisation très répandue, les compresseurs à piston actuels ont peu évolué depuis les années 1930. Leur conception désuète les rend donc assez peu performants et personne n'était parvenu jusqu'ici à réduire leur consommation d'énergie. Le Blade Compressor, conçu par l'inventeur britannique Steve Lindsey, apporte désormais une solution : ce compresseur d'air rotatif sans huile est une alternative écologique à la technique de compression traditionnelle et permet d'économiser plus de 20 % d'énergie.

Pour cette invention remarquable, l'Office européen des brevets (OEB) a nommé Steve Lindsey parmi les trois finalistes de la catégorie « Petites et moyennes entreprises » du Prix de l'inventeur européen 2017. Les lauréats de la 12^e édition de ce prix décerné chaque année par l'OEB seront annoncés lors d'une cérémonie à Venise, le 15 juin prochain.

« L'invention de Steve Lindsey est une alternative ingénieuse et performante aux compresseurs d'air traditionnels, qui pourrait bouleverser l'industrie des appareils de compression », a déclaré le Président de l'OEB, Benoît Battistelli, lors de l'annonce des finalistes du Prix de l'inventeur européen 2017. « Les compresseurs d'air étant incontournables dans de nombreuses industries, cette invention pourrait avoir un impact important sur la consommation énergétique mondiale et réduire l'empreinte carbone de nombreux secteurs économiques », a-t-il ajouté.

Une nouvelle approche pour un vieux problème

Doué pour résoudre des problèmes techniques depuis son plus jeune âge, Steve Lindsey est également un passionné d'automobiles, qui a été pilote de compétition professionnel et pilote d'essai pour un grand constructeur allemand durant de nombreuses années. Cette fascination pour les voitures et la technologie l'a placé dans une position idéale pour perfectionner des appareils aussi répandus - et trop souvent négligés - que les compresseurs d'air.

« Au début, comme la plupart des gens, je ne connaissais pas grand-chose aux compresseurs », a-t-il expliqué. « Puis j'ai lu que 10 % de l'électricité consommée par les industriels en Europe finissait dans des compresseurs. Ce chiffre m'a frappé. J'ai alors compris qu'en intervenant sur ces appareils, nous pourrions avoir un réel impact sur la consommation énergétique en Europe ».

La technologie moderne de compression d'air a vu le jour avec le développement du compresseur à piston au début du XX^e siècle. Similaires dans leur fonctionnement au moteur à essence, ces compresseurs utilisent un piston qui aspire de l'air dans un cylindre en coulissant vers le bas, et qui comprime cet air lorsqu'il remonte le long du cylindre. Des valves contrôlent la sortie et l'entrée de l'air. Mais ce concept a plusieurs défauts : il est bruyant, les valves et les joints ne sont jamais complètement hermétiques et la compression d'air n'a lieu que lorsque le piston remonte. Par conséquent, la moitié des mouvements effectués par les pistons sont une perte d'énergie.

Le Blade Compressor de Steve Lindsey résout tous ces défauts. Logé dans une chambre circulaire, son piston rotatif à pale compresse l'air tout en amenant de l'air frais dans la chambre grâce à un mouvement continu. En se déplaçant dans la chambre, la pale aspire à la fois l'air derrière elle et le compresse devant elle. L'air compressé est ainsi relâché juste avant que la pale du piston ne coulisse dans la fente d'un disque tournant qui permet de couper la chambre en deux : l'air derrière le piston se retrouve alors devant lui pour être compressé, alors que de l'air extérieur pénètre de nouveau derrière la pale.

Contrairement au compresseur à piston classique, qui doit régulièrement s'arrêter et changer de direction, l'appareil de Steve Lindsey a une pale qui tourne continuellement dans une direction unique, sans avoir à s'arrêter pour repartir. Ce compresseur, qui fonctionne avec plus de fluidité, est donc beaucoup moins bruyant et plus fiable. Il s'agit aussi de la première technologie de compression sans lubrification, ce qui permet de diminuer les problèmes de fuites.

Une consommation d'énergie fortement réduite

Pour commercialiser son invention, Steve Lindsey a créé en 2004 l'entreprise Lontra, qui a d'abord ciblé le secteur du traitement des eaux, très énergivore. En effet, ce secteur consomme à lui seul près de 1 % de l'ensemble du budget énergétique d'un pays comme la Grande-Bretagne, un pourcentage d'ailleurs similaire à celui d'autres pays européens.

En 2012, Lontra a effectué un premier test à grande échelle dans une usine britannique de traitement des eaux usées. Dès ce premier essai, le Blade Compressor a permis une réduction de 20 % de la consommation d'électricité, un bouleversement majeur dans cette industrie très énergivore. Pour Steve Linsey, « ce changement relativement simple a permis d'optimiser radicalement la consommation d'énergie ».

Selon les estimations de Lontra, le large potentiel d'utilisations du Blade Compressor pourrait permettre d'économiser jusqu'à 2 térawatts d'électricité par an en Europe (ce qui équivaut à la consommation d'électricité annuelle d'une ville de 200 000 foyers) et d'éviter l'émission de 860 000 tonnes de CO₂ (ce qui correspond à l'émission annuelle d'environ 180 000 voitures).

Un potentiel mondial

Le marché mondial de compresseurs d'air est estimé à 23,5 milliards d'euros par an. Entreprise de propriété intellectuelle, Lontra ne produit pas directement le Blade Compressor, mais propose à ses clients de fabriquer sa technologie sous licence. Elle a conclu en 2014 un contrat à 600 millions de livres sterling (717 millions d'euros) avec le constructeur de pompes suisse Sulzer, qui fournit le Blade Compressor à des usines de traitement des eaux usées.

La petite entreprise, qui emploie une vingtaine de personnes, compte s'ouvrir également à d'autres secteurs industriels. En 2016, Lontra a ainsi obtenu une subvention du programme européen pour la recherche et le développement Horizon 2020, qui doit lui permettre d'introduire la technologie du Blade Compressor dans les secteurs pharmaceutique et agroalimentaire. Le compresseur y servira notamment à actionner des systèmes de transport par tubes pneumatiques (les produits et matériaux étant déplacés en les propulsant à travers des tubes).

Surmonter les défis techniques... par passion

Après ses études de chimie à l'Université de Bristol, Steve Lindsey a travaillé dans une entreprise de conseil en tant que chef de projet technique. Lorsqu'il a découvert le secteur des compresseurs d'air, il s'est plongé dans des expérimentations et a développé un concept opérationnel. Sa demande de brevet pour le Blade Compressor a été faite en 2003. Il a alors fondé Lontra pour commercialiser l'invention.

Lindsey a toujours cru en l'entreprenariat et au potentiel des petites et moyennes entreprises. En 2015, il a remporté le Prix de l'entrepreneur industriel britannique. Le Blade Compressor a également été désigné « technologie la plus innovante de l'année 2013 » au Prix de la réussite des industriels de l'eau britanniques, puis en 2015 « produit ayant la meilleure efficacité énergétique » au Prix de l'environnement et de l'énergie britannique.

Steve Lindsey ne compte pas s'arrêter en si bon chemin : « Je trouve fascinant de me dire que les compresseurs sont présents derrière presque tout ce qui constitue notre monde moderne. Ils servent à ouvrir les portes des trains et des bus. Ils actionnent les machines-outils. Ils alimentent les pistolets pulvérisateurs des usines. On en trouve dans tous les climatiseurs et à l'arrière de chaque réfrigérateur. Au fur et à mesure, notre Blade Compressor pourrait venir remplacer chacun d'entre eux ».

Ressources additionnelles

• Vidéos et visuels
• En savoir plus sur l’inventeur
• Accéder au brevet : EP0933500

Le prochain James Dyson ?

Avec son concept innovant de compresseur à haute efficacité énergétique, Steve Lindsey fait souffler un vent nouveau sur l’industrie manufacturière britannique. Tout comme l’ancien finaliste du Prix de l’inventeur européen, James Dyson (catégorie « œuvre d’une vie » en 2006), qui a revisité l’aspirateur pour en faire un produit high-tech grâce à la séparation cyclonique, Lindsey apporte un souffle nouveau dans ce secteur important, mais relativement peu dynamique, des compresseurs.