Pour l’entrepreneure Lauren Dickerson, les moulins à eau sont une forme ancienne d’énergie renouvelable qui peut être introduite au 21e siècle.
« Dès l’an 1050 après JC, il y avait environ 6 000 moulins à eau au Royaume-Uni. Ces moulins à eau sont restés fondamentalement importants pour l’économie britannique jusqu’à la fin du 19ème siècle, lorsqu’ils ont été dépassés par l’énergie du charbon en tant que source dominante « , dit-elle.
Par le biais de leur société Lunagen, Dickerson et ses cofondateurs ont créé un système de production d’électricité à partir d’eau lente. Il s’agit d’une tentative de capter l’énergie des rivières et des ruisseaux où d’autres technologies ne sont pas viables – ce qui, selon eux, réinventera les moulins à eau pour l’ère moderne.
Le système Lunagen fonctionne en plaçant des turbines dans la rivière, qui sont alimentées par l’écoulement de l’eau et génèrent de l’énergie qui est ensuite convertie en électricité. Le résultat final peut être utilisé pour alimenter une maison ou il peut être réinjecté dans le réseau électrique.
Un système typique utilisant l’hydroélectricité – l’énergie contenue dans l’eau qui coule – implique des barrages, où la force de l’eau libérée fait tourner les pales d’une turbine. Là où Lunagen dit qu’il y a une lacune sur le marché, c’est dans l’utilisation d’eaux à plus petite échelle et à écoulement lent où la construction d’infrastructures de type barrage est impossible.
» Il n’y a tout simplement pas la force de l’énergie power pour alimenter cette turbine pour produire suffisamment d’électricité pour rembourser la totalité du coût. En n’utilisant pas de barrage, en utilisant toute la ressource du flux qui passe, nous sommes en mesure de réduire considérablement le coût du projet « , a déclaré Will Penfold, un autre des quatre cofondateurs de l’entreprise.
Les turbines sont encore en développement mais elles seront fabriquées en fibre de verre et seront montées dans des unités modulaires qui seront ensuite mises à l’eau. Les modules seront placés sur toute la durée de l’écoulement de l’eau, ce qui signifie que toute l’eau qui s’écoule passe par les turbines. Au-dessus de chaque turbine se trouve un générateur où l’énergie est convertie en électricité. Il sera ensuite stocké dans une batterie ou réintroduit dans la grille, dit Penfold.
» Ils bougent au fur et à mesure que l’eau passe et ils tournent. Ils produisent de l’électricité et celle-ci se déplace sur une batterie ou se connecte au réseau ou à une maison « , explique-t-il.
« Vous pourriez avoir une ou deux turbines dans la rivière et cela produirait de l’électricité. Mais pas beaucoup. Si vous créez ce blocage à travers la rivière, vous pouvez obtenir 10 fois plus de chaque type de turbine car l’eau ne peut pas s’écouler autour d’elle. Ça doit passer par là. »
Il est prévu que les modules qui retiennent les turbines soient de tailles standard, de sorte qu’ils puissent être installés de l’autre côté de la rivière en fonction du nombre nécessaire. « Selon la largeur et la profondeur de votre rivière, vous pouvez enchaîner ces modules ensemble », explique Dickerson.
Ce système permettra aux gens de produire de l’énergie à partir des cours d’eau sur le terrain de leurs maisons, dit-elle. Prenant l’exemple des terrains où il y a un ruisseau de deux mètres de large et d’un mètre de profondeur, elle a déclaré qu’il ne serait pas pratique de construire un barrage car les terrains pourraient être inondés – en plus d’être coûteux à installer. « Ces turbines vont pouvoir être larguées dans le flux avec des travaux de génie civil très minimes », a-t-elle déclaré.
Les turbines seront destinées à l’extrémité inférieure du marché de la production d’énergie, des petits cours d’eau pouvant générer suffisamment d’énergie pour alimenter une maison aux petits projets communautaires où le flux d’eau alimentera quatre ou cinq maisons. Les projections de la société sont que le système installé coûtera un tiers de ce que coûte un petit système hydroélectrique. « Nous pensons qu’un bon projet aurait un facteur de capacité de 50%, ce qui signifie qu’il génère la quantité maximale d’électricité environ 50% du temps », explique Dickerson.
Selon Dickerson, le coût moyen d’un système conventionnel qui génère de l’énergie à partir de l’eau courante se situe entre £ 5,000 et £ 10,000 le kilowatt de capacité, ce qui inclut le coût des turbines et de l’infrastructure. Un petit projet énergétique communautaire aurait une taille d’environ 10 kW, tandis qu’une maison traversée par un ruisseau utiliserait environ 2 kW. Le système Lunagen will coûtera 3 500 £ par kW installé, dit-elle.
Après des tests dans des réservoirs d’eau, Lunagen construit des prototypes pour les mettre dans un flux d’eau vivant. Bien que leur ambition soit de vendre les unités d’ici le milieu de l’année, la société pourrait faire face à des obstacles.
La faune pourrait être un problème. Conscient d’une critique récurrente des projets de barrages, Lunagen affirme que les poissons ne seront pas lésés par les turbines. Les barrages hydroélectriques ont été critiqués pour leur effet sur les populations de poissons, bloquant dans certains cas les mouvements et affectant les schémas migratoires. Lunagen affirme que le système permet aux poissons de nager dans les turbines bien que des tests supplémentaires dans un environnement vivant soient nécessaires. Dickerson a déclaré qu’ils pourraient également devoir combattre les perceptions selon lesquelles les turbines représentent un risque d’inondation. Un permis de l’Agence de l’environnement sera nécessaire pour mettre le système en place, dit Penfold, ce qui pourrait prendre trois ou quatre mois à sécuriser.
Le marché plus petit – maisons et petits projets – que Lunagen vise n’est pas desservi par d’autres produits, dit Penfold, et ne nécessitera pas autant d’argent pour commencer que d’autres projets plus importants sur des rivières telles que la Tamise. Les ambitions de l’entreprise sont de se développer, puis de commencer à produire de l’énergie à partir de grandes rivières et de canaux d’irrigation, dans des pays comme l’Inde, le Pakistan, le Canada et l’Australie.
« Au Royaume-Uni, l’économie agricole a été en grande partie construite sur le dos de moulins qui étaient débauche autour du Royaume-Uni. Nos recherches montrent que plus de 10 000 moulins à la fois au cours des cent dernières années existaient dans ce pays, donc cela fait vraiment un peu partie de notre patrimoine. Cela prend juste une forme et un design un peu différents, mais nous retournons à nos racines « , explique Dickerson.
- Vous pouvez lire nos archives des colonnes innovateurs ici ou sur le site Web du Big Innovation Centre où vous trouverez plus d’informations sur la manière dont le Big Innovation Centre soutient les entreprises innovantes en Grande-Bretagne et dans le monde.
• Cet article a été modifié le 26 janvier 2016 car une version antérieure faisait référence au kilowattheure. Cela a été corrigé en kilowatt.
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