NREL obtient le premier brevet pour les applications d’énergie marine DEEC-Tec

Des chercheurs du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) ont obtenu le premier brevet pour les technologies de convertisseurs d’énergie embarqués distribués (DEEC-Tec), qui concerne spécifiquement l’application de la technologie aux énergies marines renouvelables.

DEEC-Tecs peut être intégré dans de nombreuses formes, comme des serpents et des ballons, pour capturer l'énergie d'un large éventail d'environnements océaniques (Illustrations de Besiki Kazaishvili, NREL)
DEEC-Tecs peut être intégré dans de nombreuses formes, comme des serpents et des ballons, pour capturer l’énergie d’un large éventail d’environnements océaniques (Illustrations de Besiki Kazaishvili, NREL)

DEEC-Tecprononcé deck-tech, est une technologie dans laquelle de nombreux petits convertisseurs d’énergie peuvent être agrégés pour créer une structure unique cela pourrait potentiellement concrétiser la promesse d’une production substantielle d’énergie renouvelable à partir des vagues océaniques.

L’invention le premier brevet est spécifiquement pour des applications dans les énergies marines renouvelables – une énergie propre générée par les vagues, les courants et les marées des océans et des rivières. Mais DEEC-Tec pourrait éventuellement transformer des sources d’énergie quotidienne, y compris presque tous les mouvements physiques ou changements de forme dynamiques, en électricité ou en d’autres formes d’énergie utilisable, selon NREL.

« Le domaine DEEC-Tec a des jambes et grandit. Le brevet montre que nous prenons de l’ampleur dans un domaine de recherche fructueux », a dit Blake Boreningénieur senior chez NREL et inventeur principal du brevet avec Jochem Weberingénieur en chef du programme d’énergie hydraulique de NREL.

DEEC-Tec pourrait très bien avoir les jambes pour se déplacer dans les bâtiments, les vêtements et les routes, mais il commence dans l’océan.

Dans le domaine DEEC-Tec, les convertisseurs d’énergie individuels fonctionnent ensemble, comme les cellules musculaires, pour créer une structure plus grande, un peu comme le serpent de mer. La plupart des appareils utilisent un générateur pour convertir l’énergie des océans en sources d’énergie utilisables, propres et renouvelables, y compris l’électricité. Mais DEEC-Tec rassemble ses nombreux convertisseurs minuscules pour former un convertisseur d’énergie plus grand et souvent flexible.

« DEEC-Tec offre aux chercheurs et aux développeurs une toute nouvelle façon de penser à la façon de convertir l’énergie marine des vagues, des marées et des courants océaniques en des formes d’énergie plus utilisables, telles que l’électricité », dit Borin.

Combinés, ces minuscules convertisseurs d’énergie peuvent former la base de tissus, de cloisons, de structures de support, etc., créant une gamme de structures de conversion d’énergie basées sur DEEC-Tec.

Par exemple, Convertisseurs d’énergie des vagues basés sur DEEC-Tec pourrait ressembler à des ballons qui se contractent et se dilatent, à des serpents qui ondulent ou à des pagaies qui se tordent et se plient pour exploiter l’énergie des vagues océaniques, selon NREL.

Ces ballons, serpents et pagaies adaptables pourraient également présenter de grands avantages. Convertisseurs flexibles d’énergie des vaguesaussi connu sous le nom flexWEC, peut exploiter et convertir les ondes en énergie utilisable dans toute leur structure. Ainsi, peu importe où et comment l’énergie des vagues interagit avec la structure d’un appareil, les convertisseurs d’énergie seront là pour transformer cette onde en puissance.

Un domaine technologique nouvellement breveté pourrait construire de grandes structures flexibles à partir de convertisseurs d'énergie individuels pour créer des outils plus rentables et très efficaces pour générer de l'énergie propre à partir de l'océan et au-delà (Illustrations de Besiki Kazaishvili, NREL)
Un domaine technologique nouvellement breveté pourrait construire de grandes structures flexibles à partir de convertisseurs d’énergie individuels pour créer des outils plus rentables et très efficaces pour générer de l’énergie propre à partir de l’océan et au-delà (Illustrations de Besiki Kazaishvili, NREL)

Étant donné que les flexWEC ne concentrent pas l’énergie des vagues océaniques dans un seul convertisseur d’énergie (comme un générateur rotatif isolé ou un cylindre à piston hydraulique) ou un système de transmission de puissance (comme un arbre de transmission ou une boîte de vitesses), ils évitent d’accumuler les forces des vagues océaniques qui pourraient potentiellement s’arrêter ou endommager la machine.

D’autres convertisseurs d’énergie des vagues utilisent souvent de grands cadres en acier pour protéger leurs corps rigides des forces océaniques, mais ces cadres peuvent être coûteux et lourds. Au lieu de cela, les flexWEC peuvent suivre le courant.

Les cadres des FlexWEC pourraient également leur permettre d’exploiter l’énergie d’un éventail beaucoup plus large d’emplacements océaniques et de fréquences d’énergie des vagues, affirme NREL

« Un jour, il pourrait y avoir des fermes d’énergie marine renouvelable basées sur DEEC-Tec au large des côtes de la Californie, de l’Oregon ou de Washington, avec ces types de convertisseurs d’énergie des vagues alimentant potentiellement les communautés côtières ou le réseau électrique dans son ensemble », dit Boren.

Les coûts élevés sont l’un des derniers obstacles majeurs que l’industrie florissante de l’énergie marine doit surmonter pour commencer à alimenter ces communautés. Et Les archétypes flexibles de DEEC-Tec pourraient offrir un moyen particulièrement rentable d’exploiter l’énergie des vaguesselon NREL.

Étant donné que les flexWEC hébergent bien plus d’un convertisseur d’énergie, ils pourraient nécessiter moins de visites de maintenance – si seulement un petit groupe de minuscules convertisseurs nécessite une réparation, tous les autres pourraient continuer à fonctionner.

Les FlexWEC peuvent également être construits avec des matériaux plus durables et plus économiques, ce qui les rend plus faciles à installer et à contrôler une fois dans l’océan. Un meilleur contrôle pourrait signifier une production d’énergie accrue, permettant aux opérateurs de s’adapter aux conditions océaniques changeantes pour exploiter la plus grande quantité d’énergie potentielle.

Parce que le domaine DEEC-Tec est encore relativement nouveau, Boren et son équipe travaillent dur pour explorer exactement comment ces technologies pourraient créer une nouvelle génération de dispositifs d’énergie marine ou d’autres matériaux générateurs d’énergie.

« Le brevet donne plus de crédibilité à ce que DEEC-Tec pourrait devenir. Maintenant, nous avons une base brevetée pour développer et promouvoir DEEC-Tec à la fois au sein de NREL et avec nos collaborateurs externes et l’industrie », Boren a conclu.

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