James Dyson et l'équipe de la Fondation James Dyson ont annoncé aujourd'hui le lauréat du prix Dyson 2018, en choisissant une petite éolienne omnidirectionnelle parmi 20 finalistes internationaux. Appelé O-Wind, ce globe terrestre suspendu est suspendu entre des câbles, au-dessus et au-dessous, et tourne autour d'un axe vertical, que le vent vienne de dessus, de dessous ou de côté.
«La forme compliquée prend le vent et la fait traverser des tunnels, et crée des différences de pression… ce qui la fait tourner toujours dans la même direction», explique l'inventeur Nicolas Orellana, un récent diplômé de la maîtrise en sciences de l'Université de Lancaster qui travaille maintenant à temps plein sur O-Wind. .
Orellana a mis au point le premier prototype O-Wind non pas en tant que génératrice, mais en tant que véhicule à moteur éolien capable de se déplacer efficacement dans des déserts plats. Avec son partenaire Yaseen Noorani, qu'il connaissait de Lancaster, Orellana s'est rendu compte que le même principe pouvait être utilisé pour la production d'énergie. De larges orifices dans toute la balle, dans différentes directions, siphonnent le vent à travers des orifices plus petits, un peu comme un tas de parafoils tordus en une balle. Les différences de pression des évents larges aux plus petits font que l'appareil tourne autour d'un seul axe en raison du principe de Bernoulli.
Ce spin peut alimenter un générateur électrique, relié à la balle par une tige, et Orellana envisage les orbes de 25 centimètres accrochés aux balcons des immeubles d’appartements, tirant parti des régimes de vents chaotiques pour alimenter les maisons des particuliers, vendre de l’énergie au réseau ou s’écouler dans les tarifs de rachat, comme ceux proposés au Royaume-Uni pour les propriétaires qui aident à créer de l’énergie verte.
Les deux principaux types de turbines dans le monde aujourd'hui ne tournent que lorsque le vent les frappe de face. Les turbines horizontales traditionnelles ressemblent à des moulins à vent et peuvent se tourner pour faire face au vent entrant, mais pas au-dessus ou au-dessous. Les générateurs à pales orientées verticalement peuvent s’intégrer dans des espaces plus petits, mais sont moins efficaces et ne fonctionnent toujours que sous le vent dans le plan horizontal.
«Si vous installez une éolienne sur votre balcon, vous n'allez pas avoir un vent horizontal», dit Orellana. «Dans cette position, vous pouvez également avoir des vents verticaux ou des vents diagonaux, et cela change dans chaque situation. Avec celui-ci ... il peut fonctionner de manière plus continue et fournir beaucoup plus d'énergie à votre maison. "
Les Dyson Awards sont décernés aux étudiants ou aux diplômés dans les quatre années d’un programme universitaire qui ont construit des outils ou des appareils viables, novateurs, originaux et qui résolvent un problème particulier, du plus petit au plus grand, et qui peuvent démontrer un prototype physique. En tant que gagnants de la première place, Orellana et Noorani recevront 40 000 $, qu'ils pourront investir dans le projet comme bon leur semble. «L'argent que nous leur donnons représente autant un investissement dans les personnes qui ont réalisé les projets que dans les projets», explique Chris Vincent, ingénieur principal en conception chez Dyson, qui aide à sélectionner les finalistes pour le prix. «Nous avons cette capacité d'aider, à distance, des ingénieurs et des concepteurs novateurs, très novateurs et prometteurs.»
O-Wind est issu d’une catégorie de finalistes possédant une grande variété d’inventions, allant d’un dispositif médical portable surveillant les fuites de fluide médical à un système de récupération des eaux usées des centrales électriques, et même d’un nid de fourmis préfabriqué (pour la production de fourmis consommation humaine ou pour nourrir le bétail) et une fourchette en plastique fabriquée à partir de déchets de pomme de terre. L’une des tendances majeures, cependant, concerne les dispositifs permettant de remédier aux problèmes d’inefficacité, de niveau de vie et de protection de l’environnement en milieu urbain. O-Wind fait partie de cette catégorie, tout comme Orca, un robot de nettoyage de lac autonome, et Lighthouse, un petit robot doux, détectant les fuites, qui traverse les tuyaux pour éviter les ruptures de conduite d’eau, ainsi que plusieurs autres.
«Ceux-ci tentent en quelque sorte de contourner cette croissance constante des villes que nous voyons partout dans le monde», déclare Vincent. «Même si la croissance de ces villes peut s’accompagner d’une certaine efficacité accrue ainsi que d’une meilleure connexion et communication entre les gens, le fait qu’il y ait tant de choses qui se superposent signifie souvent que des inefficiences se répercutent dans le système.»
Orellana et Noorani ont construit des prototypes fonctionnels pour O-Wind, mais ils expérimentent toujours avec la taille et le matériau. Premièrement, il s’agissait d’un rover, même pas en forme de ballon, mais capable de traverser une plage. Ils ont essayé l'impression 3D en plastique, mais cela a pris trois mois. Entre-temps, ils en ont construit un en carton et en papier, qui se sont finalement mieux comportés en soufflerie qu'en plastique. Mais il reste encore beaucoup de questions. Le courant de 25 centimètres de diamètre est-il préférable? Devrait-il être en papier, en carton ou en plastique imprimé en 3D? Ces questions vous aideront également à déterminer le coût de l’appareil. Les deux inventeurs espèrent voir la technologie adopter par des millions de personnes, en partie grâce à la publicité de la récompense et au brevet qu’ils ont demandé.
«Nous espérons que l’éolienne O-Wind améliorera la convivialité et l’abordabilité des éoliennes pour les habitants du monde entier», a déclaré Orellana. «Les villes sont venteuses, mais nous n’exploitons pas cette ressource. Notre conviction est que si nous facilitons la production d'énergie verte, les gens seront encouragés à jouer un rôle plus important dans la conservation de notre planète. »
