Système d'amarrage pour ferme solaire flottante capable de suivre le soleil : Nuno Correia et Carla Gomes nommés finalistes du Prix de l’inventeur européen 2022
- Les ingénieurs portugais Nuno Correia, Carla Gomes et leur équipe sont sélectionnés pour le Prix de l'Office européen des brevets (OEB) pour leur système d'amarrage flexible pour les fermes solaires flottantes, capable de suivre le soleil
- Le système permet de faire pivoter un îlot équipé de panneaux solaires photovoltaïques (PV), ainsi que d'incliner les panneaux pour capter la plus grande quantité possible d'énergie solaire
- Le système photovoltaïque flottant procure également d'autres avantages environnementaux, comme la réduction de l'évaporation de l'eau et la prévention de la prolifération des algues de surface
Munich, le 17 mai 2022 - L'Office européen des brevets (OEB) annonce que les ingénieurs portugais Nuno Correia, Carla Gomes et leur équipe ont été nommés finalistes du Prix de l'inventeur européen 2022 pour leur système d'amarrage pour les fermes solaires flottantes. Ce système permet de suivre le soleil, à la fois en faisant pivoter l'îlot et en inclinant ses panneaux photovoltaïques.
La nature dynamique de leur système pour ferme solaire flottante permet de maximiser en permanence la quantité d'énergie solaire captée, augmentant jusqu'à 40 % l'efficacité des panneaux, par rapport aux solutions stationnaires. Avec la transition mondiale vers la neutralité carbone, les fermes solaires flottantes suscitent un intérêt croissant. En effet, elles n'occupent pas de terres qui pourraient être utilisées pour des cultures, lesquelles se raréfient dans le monde en raison de divers facteurs, tels que la pollution et l'érosion.
« Nuno Correia et Carla Gomes sont parvenus à une solution qui optimise la production d'énergie solaire », souligne le président de l'OEB, António Campinos, en annonçant les finalistes du Prix de l'inventeur européen 2022. « Leur invention est un parfait exemple de technologie susceptible de réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et d'améliorer l'utilisation durable des ressources naturelles, tout en encourageant les investissements dans les énergies renouvelables à plus grande échelle. »
Nuno Correia et Carla Gomes, qui ont conçu l'invention à l'Institut de Science et Innovation en Ingénierie Mécanique et Industrielle (INEGI) de Porto, font partie des quatre finalistes de la catégorie PME, qui récompense les inventeurs exceptionnels issus de petites entreprises employant moins de 250 personnes et dont le chiffre d'affaires est inférieur à 50 millions d'euros. Les lauréats de l'édition 2022 du Prix de l'inventeur européen de l'OEB seront annoncés lors d'une cérémonie virtuelle le 21 juin.
Développer une ferme solaire flottante capable de s'orienter avec le soleil
Nuno Correia, Carla Gomes et leur équipe de l'INEGI, ont été chargés par la société portugaise SolarisFloat de mettre au point une ferme flottante de panneaux photovoltaïques capable de suivre le soleil, pour produire une plus grande quantité d'énergie solaire. Les panneaux solaires industriels terrestres peuvent être montés sur des systèmes qui leur permettent de s'orienter vers le soleil, mais il est plus difficile de mettre en œuvre cette méthode sur l'eau. Jusqu'à présent, cette méthode n'a d'ailleurs été essayée que sur quelques systèmes flottants.
Le système PROTEVS développé par Nuno Correia et Carla Gomes fonctionne de manière autonome grâce à un dispositif de contrôle embarqué. Il contient 180 panneaux photovoltaïques disposés sur un « îlot » circulaire d'environ 38 mètres de diamètre, qui tourne à un faible rythme autour d'un point central alimenté par des moteurs électriques. Le système s'oriente dans le sens du soleil pendant la journée, puis en sens inverse la nuit pour le ramener à sa position initiale. Les panneaux peuvent également être inclinés en fonction de la position du soleil.
Le système est conçu pour être utilisé dans des plans d'eau relativement calmes, comme les lacs et les réservoirs. Pour pouvoir s'adapter aux changements du niveau de l'eau, l'îlot de panneaux est maintenu en place par un anneau extérieur amarré à l'aide de câbles et d'ancres. La longueur de ces câbles est flexible, afin que l'îlot puisse monter et descendre de 20 ou 30 mètres. Le système est conçu pour durer longtemps et résister à de nombreux facteurs environnementaux, tels que l'eau salée ou des vagues pouvant atteindre un mètre de haut. Fabriqué à partir de matériaux 100 % recyclés, il peut également être recyclé après avoir été utilisé.
L'installation de systèmes photovoltaïque sur l'eau permet d'améliorer de 15 % leur efficacité par rapport à une installation sur terre : l'air refroidi par l'eau maintient les panneaux à une température plus basse et garantit ainsi leur bon fonctionnement. « Le fait d'installer ces systèmes sur l'eau signifie que nous n'occupons pas de terres arables pour produire de l'énergie photovoltaïque », explique Nuno Correia. « C'est important lorsqu'il s'agit de produire une grande quantité d'énergie à partir de sources renouvelables. »
Lors de l'élaboration de son système, l'équipe de chercheurs a effectué une analyse environnementale et a identifié des effets bénéfiques supplémentaires. Ainsi, en créant des zones d'ombre et en agissant comme un brise-vent, la plateforme fait baisser la température de l'eau et réduit jusqu'à 60 % l'évaporation du plan d'eau. Les eaux plus froides peuvent contenir plus d'oxygène dissous, ce qui favorise l'épanouissement des organismes aquatiques et réduit la capacité des algues à se développer à la surface. Limiter l'évaporation peut également contribuer à atténuer la pénurie d'eau - une source de préoccupation dans de nombreux pays comme le Portugal, où les précipitations sont insuffisantes en raison du réchauffement climatique.
Les effets de PROTEVS sur les écosystèmes locaux font actuellement l'objet d'une évaluation plus approfondie, dans le cadre d'un projet pilote avec un consortium dirigé par l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée (TNO).
Se préparer à la commercialisation
SolarisFloat a externalisé le développement de PROTEVS à l'INEGI pour accélérer la recherche et le développement. Bien que Nuno Correia, Carla Gomes et leur équipe soient nommés sur le brevet, celui-ci appartient à SolarisFloat, qui va maintenant commercialiser le produit. Selon Nuno Correia, le brevet a joué un rôle déterminant pour concrétiser le projet. « Dans ce domaine, je ne pense pas que qui que ce soit aurait investi autant d'argent sans brevet », confie-t-il.
L'Europe est le plus grand marché pour ce système, avec également des partenaires en Inde et potentiellement en Amérique du Sud. Le Brésil abrite certains des plus grands réservoirs du monde, actuellement utilisés pour l'hydroélectricité. Les fermes solaires flottantes pourraient fournir 80 % de l'énergie du pays si elles couvraient 8 % de la superficie dans 165 grands réservoirs. SolarisFloat envisage également de développer une solution offshore dans un avenir proche. Le marché global des panneaux solaires flottants devrait afficher une croissance de plus de 24 % entre 2022 et 2030.
Note aux rédactions
À propos des inventeurs
Nuno Correia est né à Vila Nova de Gaia (Portugal). Il est titulaire d'une maîtrise en génie mécanique de l'Université de Porto (2000) et d'un doctorat en génie mécanique de l'université de Nottingham (2004). Après ses études, Nuno Correia a effectué un post-doc à l'Institut de Science et Innovation en Ingénierie Mécanique et Industrielle (INEGI) de Porto. En 2006, il est devenu directeur de l'unité matériaux et structures composites de l'INEGI.
Carla Gomes est titulaire d'un master en ingénierie des polymères de l'Université du Minho à Braga (2008) au Portugal et poursuit actuellement un doctorat en génie mécanique à l'université de Porto. En 2008, Carla Gomes a travaillé pendant un an en tant que conceptrice technique chez Reopoly, une société d'ingénierie spécialisée dans les process thermoplastiques et basée à Leiria, au Portugal. Elle a ensuite été embauchée à l'INEGI en 2010 pour travailler sur des projets d'ingénierie des polymères et a été promue chef de projet en 2013. Carla Gomes a rejoint en février 2022 CorPower Ocean, un important développeur de technologies d'énergie houlomotrice, en tant que cheffe de projet.
Les ingénieurs sont nommés comme inventeurs de brevets européens : EP3571762B1 (accordé en 2020) et EP3515802B1 (accordé en 2020).
À propos du Prix de l'inventeur européen
Le Prix de l'inventeur européen est l'une des compétitions européennes les plus prestigieuses de sa catégorie. Lancé par l'OEB en 2006, ce Prix annuel récompense, individuellement ou en équipe, les inventeurs dont les innovations ont apporté des réponses aux grands défis de notre temps. Les finalistes et les lauréats sont sélectionnés par un jury indépendant composé d'anciens finalistes. Ensemble, ils examinent les propositions d'inventions à l'aune de leur contribution au progrès technologique, au développement social et durable et à la croissance économique. Un Prix sera décerné par l'OEB dans quatre catégories (Industrie, Recherche, Petites et moyennes entreprises, Pays non membres de l'OEB), et l'OEB annoncera également un Prix « Œuvre d'une vie » lors de la cérémonie virtuelle du 21 juin. Par ailleurs, le grand public peut choisir le gagnant du Prix du public parmi les 13 finalistes en votant en ligne sur le site l'OEB pendant la période précédant la cérémonie. Le vote est ouvert jusqu'au 21 Juin 2022. En savoir plus sur les critères d'admissibilité et de sélection du Prix de l'inventeur européen.
Cette année, pour la première fois, l'OEB récompensera également de jeunes esprits brillants avec le Prix des jeunes inventeurs. Ce nouveau Prix prévoit une récompense financière pour les trois finalistes, afin de les encourager à trouver des solutions créatives aux défis urgents du développement durable.
À propos de l'Office européen des brevets
Avec près de 6 400 agents, l'Office européen des brevets (OEB) est l'une des plus grandes institutions publiques européennes. Son siège est à Munich et il dispose de bureaux à Berlin, Bruxelles, La Haye et Vienne. L'OEB a été créé dans l'objectif de renforcer la coopération sur les brevets en Europe. Grâce à sa procédure centralisée de délivrance de brevets, les inventeurs peuvent obtenir une protection par brevet de haute qualité dans non moins de 44 pays, couvrant un marché de quelque 700 millions de personnes. L'OEB fait aussi autorité au niveau mondial en matière d'information brevets et de recherche de brevets.
Contacts Presse à l'Office européen des brevets
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