Le prototype : c’est parti pour les premiers essais de construction !

C’est parti, après des mois de conception, après avoir peaufiné tous les détails, nous avons débuté les tests pour la construction du prototype.

Nous avons commencé par le processus de fabrication des bobines de cuivre qui formeront le cœur du générateur. A partir des techniques des autoconstructeurs d’éoliennes, nous avons élaboré un outil et un processus adapté à taille des bobines (80 tours de fils de cuivre de 1,2mm de diamètre) et réalisé quelques essais.

La partie électronique sera construite après quelques prises de mesures sur le générateur assemblé.

L’équipe d’Open Source Energy

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Hello world

Les premiers modules Open Source Energy viennent tout juste d’être finalisés.
Pour le moment à l’état de simples démonstrateurs ils n’en restent pas moins fonctionnels. Cette version beta va permettre d’identifier les points à valider ou à améliorer.

Les modules enercan ont pour vocation de faciliter la production d’énergie renouvelable à partir d’un force physique, qu’elle vienne du vent, du courant d’un ruisseau ou encore de la force humaine.

#1 – Le module de droite est un alternateur polyvalent sur lequel peuvent venir se greffer différent moyens de captation (pédalier, roue à aube, hélice). Ce module permet de lisser (via un transistor et une série de condensateurs) le courant généré par un petit moteur DC pour en sortir ensuite un courant d’un voltage maximum de 15V.

#2 –  Ce courant est ensuite envoyer à l’autre module pour être stocké puis transformé soit en courant continu de 3, 4.5, 9 ou 12V soit en courant alternatif de 220V (avec une puissance maximale de 100W).

Dans un premier temps la vocation de ces modules est de pouvoir assurer une autonomie énergétique ponctuelle pour recharger des appareils de communication par exemple (téléphone, smartphone, ordinateur portable).


Un principe constructif ouvert et évolutif.

L’objectif principal du cahier des charges des modules a été de faire en sorte que le matériel développé soit reproductible aisément dans des contextes de production variés (fablab, hackerspace, atelier associatif, école, garage…).

Pour cela à été privilégié des matériaux semi-finis que l’on peut trouver facilement dans des magasins de bricolage :
– tube PVC de diamètre 140 et 160 mm
– contre-plaqué 5 et 18 mm
– tige filetée 6mm
– prise 220 standard
– colliers plastique

Tandis que les usinages ont été limités au maximum :
– perçage
– découpe du CP à la scie sauteuse
– découpe du tube à la scie égoïne

Des outils à commande numérique comme une CNC ou une découpe laser peuvent
être utilisés pour gagner en précision et/ou en productivité mais ils ne sont pas indispensables.


Capots des modules réalisé à l’aide d’une découpe laser.

L’idée étant que ce principe constructif permet de faciliter au maximum la fabrication et l’amélioration ultérieure du matériel.

cahier des charges complet (bientôt sur le wiki)

Prochaine étape, une électronique embarquée optimisée.

La version beta a été réalisée sur une base d’un pédalier dynamo qui malgré une très mauvaise facture avait l’avantage de rassembler une bonne partie des éléments recherchés, c’est à dire :

1/ de quoi transformer une énergie physique en courant électrique exploitable
(ici du courant continu 15v)

2/ de quoi stocker ce courant électrique (ici un batterie au plomb 12V de 7Ah)

3/ enfin de quoi redistribuer ce courant en courant continu ou alternatif.
(en l’occurence du CC en 3, 4.5, 9 ou 12V + de l’USB et de l’AC 220V délivrant jusqu’a 100W)

Le prochain défi étant de reprendre entièrement la conception de cette électronique embarquée en développant une configuration sur mesure plus efficiente, plus robuste et qui pourra arborer fièrement ce logo sur son PCB.


open source hardware logo

Il sera intéressant de voir comment intégrer des éléments de récupération (comme des moteurs DC trouvable facilement dans de nombreux appareils électriques) dans la nouvelle configuration.


Un seul dispositif pour capter diverses sources d’énergie.

L’enjeu de cette construction sous forme de modules est d’être polyvalent pour être en mesure de capter différentes sources d’énergie.
Ainsi l’utilisation d’un axe standard de pédalier permet de greffer divers moyens
de captations : manivelle, pédalier, hélice ou encore une roue à aube en fonction du type d’énergie renouvelable que l’on souhaite capter (d’origine humaine, hydraulique, éolienne).


Et maintenant ? Voici les prochaines étapes :

– faire du reverse engineering sur le matériel actuel afin de voir comment le reproduire et surtout augmenter son rendement.
– améliorer le principe constructif de l’alternateur pour lui assurer une certaine robustesse,
notamment au niveau de la force exercée sur l’arbre.
– dimensionnement d’une éolienne test + modéliser et fabriquer un mât.
– dimensionnement d’une roue à aube + modéliser et fabriquer un support approprié (et trouver une rivière pour la tester)

Que ce soit pour un simple avis ou une volonté de participer activement à la prochaine version des modules n’hésitez pas à commenter ce post !

>>> opensourceenergy@mailoo.org <<<

L’humanité et son rapport à l’énergie

Pour ce second post, l’idée est de faire un rapide constat de l’évolution des sources d’énergies dans l’activité humaine depuis la domestication du feu jusqu’aux sources d’énergies actuelles.

BRÈVE MISE EN PERSPECTIVE HISTORIQUE

L’être humain a très vite ressenti le besoin de générer de l’énergie supplémentaire au quelques calories qu’il génère quotidiennement lui-même.

Mais d’abord qu’appelle-t-on énergie ?

L’énergie, ressource pour les économistes, mesure pour les physiciens, est la capacité  à fournir un travail (force mécanique) ou à modifier un état (ébullition, solidification…).  Dans le système d’unités internationales, elle s’exprime en joules.

L’énergie a de remarquable qu’elle ne se perd jamais. Elle n’entre en jeu que dans des transferts d’un objet à un autre, d’un système à un autre. Lorsque lors d’une transformation l’énergie de départ n’est pas la même que celle mesurée à la sortie, il y a eu des pertes mais pas destruction. Ainsi une ampoule produit de la lumière mais une partie de l’énergie est transférée sous forme de chaleur à l’air qui l’entoure. C’est à travers les conversions d’une énergie en une autre que celle-ci devient visible à notre œil.

Les transferts d’énergie se déroulent plus ou moins vite. Ce qui varie est la quantité d’énergie transférée dans un temps donné. Cette notion est appelée puissance et est exprimée en joule par seconde, c’est-à-dire en Watt.Ainsi, une ampoule électrique de 50W est le siège d’un transfert d’énergie de 50 joules par seconde.

Pour se chauffer, pour cuisiner, pour cultiver, nous avons rapidement su mettre en place des stratégies afin de maîtriser et tirer bénéfice de sources d’énergie provenant de notre environnement direct. La force musculaire n’a pour autant pas été laissée de coté. Première source d’énergie pour l’Homme, il a su apprendre à contrôler celle des autres animaux pour entrainer, déplacer et se mouvoir.

Le feu

Source : Collection G. LEVY

Source : Collection G. LEVY

Le vent.

Source : Joconde, le portail des collections des musées de France (http://www.culture.gouv.fr/documentation/joconde/fr/pres.htm)

Source : Joconde, le portail des collections des musées de France (http://www.culture.gouv.fr/documentation/joconde/fr/pres.htm)

L’eau.

Source : Joconde, le portail des collections des musées de France (http://www.culture.gouv.fr/documentation/joconde/fr/pres.htm)

Source : Wikipédia. (http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Erlangen_Bruck_Regnitz_004.JPG)

Source : Conservatoire numérique des Arts et Métiers (http://cnum.cnam.fr)

La force animale

Source : Joconde, le portail des collections des musées de France (http://www.culture.gouv.fr/documentation/joconde/fr/pres.htm)

Source : Joconde, le portail des collections des musées de France (http://www.culture.gouv.fr/documentation/joconde/fr/pres.htm)

Source : Joconde, le portail des collections des musées de France (http://www.culture.gouv.fr/documentation/joconde/fr/pres.htm)

Source: Library of Congress (http://catalog.loc.gov)

Sans oublier l’énergie humaine avec l’augmentation de sa propre énergie ou encore la subordination d’autres humains avec le recours à l’esclavage…

Source: Cyclo Club – Varangeville (http://cycloclub-varangeville.fr)

Source: Library of Congress (http://catalog.loc.gov)

La révolution des énergies fossiles: Un cadeau empoisonné

Avec la première révolution industrielle au XIXe siècle, les hommes développent à grande échelle de nouvelles sources d’énergie, qualifiées de fossiles car étant le produit d’un long processus (plusieurs millions d’années) de la décomposition d’éléments d’origine organique (animal, végétal…). La houille (charbon de terre) supplante alors le charbon de bois, les dérivés du pétrole entrent peu à peu dans la vie quotidienne.

 Le 27 août 1859, l’Américain Edwin L. Drake extrait pour la première fois du pétrole par forage, à une profondeur d’une vingtaine de mètres, à Titusville, en Pennsylvanie.

Source: Encyclopédie Universalis (http://www.universalis.fr/encyclopedie/premier-puits-de-petrole/)

Ces ressources abondantes voire infinies, tel qu’on le pensait dans les premiers temps, ont la particularité d’avoir un rendement calorifique colossal et inégalé jusque là.

Ces découvertes qui se sont rapidement suivies de celle de l’électricité nous ont permis de décupler de manière considérable notre capacité à produire.

Ce nouveau régime énergétique basé principalement sur des énergies fossiles (gaz, pétrole, charbon, nucléaire…) est à la fois le plus court à l’échelle de l’humanité et en même temps celui qui représente la quantité d’énergie produite la plus importante.

Les conséquences de cet emballement que l’ont connaît tous dictent aujourd’hui notre quotidien.

1973, 1979 et 2008 – Les chocs pétroliers dus à une volonté accrue de contrôle de la part des pays  producteurs et de la raréfaction des ressources ont changé la donne énergétique qui a été la norme pendant soixante ans après la fin de la Seconde Guerre mondiale. – Ces évènements ont révélé l’importance de notre dépendance vis-à-vis de ces énergies et ont engendré de nouveaux conflits impliquant la fin de l’énergie bon marché. Alors que le PEAK OIL, c’est-à-dire le moment où la production mondiale de pétrole plafonne avant de commencer à décliner du fait de l’épuisement des réserves de pétrole exploitables, semble avoir été atteint, nous sommes entrés de plein pieds dans une crise énergétique et environnementale qu’il n’est plus possible de nier.

Les trois catastrophes nucléaires majeures (Three Mile Island – Tchernobyl – Fukushima) ajoutent à cela des exemples concrets des risques technologiques liés à la production d’énergie telle qu’elle est pensée aujourd’hui sur la planète.

ET MAINTENANT ?

En ce début de XXIe siècle l’humanité se voit de nouveau obligée de revoir son modèle énergétique.

Non plus par OPPORTUNITÉ comme lors de la découverte des énergies fossiles mais par CONTRAINTE après voir pris conscience du caractère limité et fragile de son environnement.

Nous nous tournons donc de nouveau vers des énergies locales et véritablement abondantes que l’on utilisait auparavant pour certaines d’entre elles et que l’on apprend à exploiter pour d’autre.

Le vent.

Source : Wikipédia (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Windmills_D1-D4_%28Thornton_Bank%29.jpg)

Le feu et la biomasse

Source : Stuv  (http://www.stuv.com)

L’eau

Le soleil

La géothermie

Source : Cachan Info (http://www.cachan.info/Articles/Environnement-et-vie/Le-departement-plebiscite-la-geothermie.html)

Le biogaz

Source : http://www.habiter-autrement.org

L’animal et la force musculaire: un retour progressif

Source : Blog Hippotese, Le cheval de travail (http://hippotese.free.fr)

L’homme alors dépassé par les quantités d’énergie disponible a-t-il de nouveau une place dans le système énergétique. Ses performances peuvent-elles êtres améliorées par la technique et ainsi devenir compétitif ?

Source : Vélo Couché France (http://www.velocouchefrance.com/)

L’objectif d’OPEN SOURCE ENERGY est de penser et d’agir à l’aube de cette période post-fossile qui s’offre à nous.

L’ère du fossile bien qu’ayant des conséquences négatives irréversibles sur l’ensemble de l’écosystème (…) ne représente jamais qu’un courte période à l’échelle de l’histoire de l’humanité.

Il est donc nécessaire d’envisager de nouveaux modèles pour les prochaines décennies tout en agissant dès maintenant pour proposer des solutions concrètes et accessibles pour le plus grand nombre afin que notre relation à l’énergie soit de nouveau synonyme d’émancipation, d’indépendance et d’amélioration de nos conditions de vie sans remettre en questions celle de nos descendants.

Source : Carte des moyens de captation et transformation des énergies (Christophe André – Laboratoire Entropie – Septembre 2010)