Université de Franche-Comté

Pas de chaleur perdue pour Energine

Concept dépoussiéré, matériaux et systèmes mécaniques revisités : le vieux moteur Ericsson reprend vie dans un prototype nouvelle génération, capable d’utiliser de la chaleur perdue pour produire de l’électricité. Le moteur Energine, signé ASSYSTEM et FEMTO-ST, a été récompensé en octobre dernier par le Grand prix national de l’ingénierie au salon World Efficiency à Paris.

Le grand principe du moteur Ericsson, et d’autres comme lui nés au milieu du XIXe siècle, est d’utiliser une source de chaleur externe pour fonctionner. Le concept est avantageusement repris dans le projet Energine, dont l’objectif est justement de récupérer la chaleur provenant de déperditions diverses pour produire soit de l’électricité, soit de l’énergie
mécanique. Une ambition affichée par l’entreprise ASSYSTEM, qui s’est adjoint les compétences d’une équipe de chercheurs belfortains de l’Institut FEMTO-ST pour mener à bien son dessein. L’idée du projet, initialement Indeho, devenu Energine, est de rendre les maisons du futur autonomes en matière d’énergie : la chaleur perdue lors du fonctionnement d’une chaudière individuelle serait susceptible de produire de l’énergie mécanique ou de se transformer en électricité via un générateur.

Mathieu Doubs, doctorant à l’Institut FEMTO-ST, partage la responsabilité du projet au département Énergie avec son directeur, François Lanzetta. Il rappelle le principe de fonctionnement du moteur Ericsson : « de l’air en provenance de l’extérieur est comprimé dans une première enceinte avant de passer dans un échangeur où il est chauffé par une source externe, pour arriver chaud dans une enceinte de détente. Cette détente pousse un piston et entraîne mécaniquement la compression de l’air froid situé dans l’autre enceinte ». Un principe simple, cachant un défi de taille : améliorer la capacité de rendement du moteur originel.

Soufflets contre pistons

L’innovation principale d’Energine consiste à remplacer le traditionnel système piston-cylindre présent dans chaque enceinte par des soufflets métalliques, et d’assurer un mouvement linéaire entre les enceintes. « Ce mouvement est régulé par un système de contrôle commande très performant fourni par NATIONAL INSTRUMENTS, permettant d’obtenir une cylindrée variable pour un rendement optimum, quelles que soient les conditions de fonctionnement du moteur. »

Prototype du moteur Energine

Energine donne la pleine mesure de ses capacités à haute température, mais peut aussi fonctionner dès 150 °C. La chaleur d’une chaudière, celle propagée par des cheminées industrielles ou encore, à plus petite échelle, celle émise par le pot d’échappement d’un camion, pourraient constituer autant de sources d’alimentation. « Les températures absorbées peuvent atteindre 600 °C, il nous a donc fallu adapter le moteur avec des pièces capables de supporter de telles chaleurs, et limiter le recours aux lubrifiants. »

La mise au point technologique va de pair avec la volonté de se montrer exemplaire vis-à-vis de l’environnement. Et de se projeter à long terme. « Si on considère le présent, Energine ne présente économiquement que peu d’intérêt, car le pétrole et le gaz sont peu onéreux. » Mais le déclin annoncé des ressources fossiles et des terres rares, auxquelles ont largement recours les systèmes énergétiques, doublé d’une volonté affirmée de lutter contre la pollution, pourraient bien le placer sur le devant de la scène dans un avenir proche. Un enjeu qui n’aura pas échappé au jury qui lui a accordé notoriété et caution scientifique en même temps que ce très beau prix.

Contact : Mathieu Doubs / François Lanzetta

Département Énergie

Institut FEMTO-ST – Université de Franche-Comté / ENSMM / UTBM / CNRS

Tél. +33 (0)3 84 57 82 25 / 82 24

retour en haut de la page

 

retour