De nos jours, de nombreuses régions dans le monde n’ont pas encore accès à l’électricité, soit 1,2 milliard de personnes selon les informations du journal Le Monde. L’une des raisons principales est l’impossibilité pour les autorités de payer les travaux d’installation du matériel de production. Les villages éloignés sont donc obligés de produire de l’énergie au niveau local s’ils veulent utiliser des appareils électriques tels que des lampes ou des appareils de communication. Dans ce contexte, Daniel Connell a inventé un moyen qui pourrait permettre aux zones les plus reculées d’obtenir de l’électricité. Il a mis au point une turbine hydraulique miniature qui permet de produire de l’électricité au niveau des petits cours d’eau. Le point capital de son invention réside sur le fait qu’elle peut être fabriquée à partir de pièces de récupération.
Le projet de Daniel Connell
Durant les dix dernières années, Daniel Connell a travaillé sur le développement d’infrastructures alternatives « low tech ». Il s’agit de matériel que l’on peut fabriquer soi-même avec des pièces recyclées disponibles presque de partout. Le matériel en question est essentiellement utilisé dans les secteurs de l’énergie, de l’eau ou encore de la nourriture. Dans une vidéo publiée sur YouTube par la chaîne OpenSourceLowTech, Connell présente l’un des appareils qu’il a créés à partir de pièces de récupération. Il s’agit d’une turbine hydraulique miniature portable. Il a procédé aux tests et aux mises au point à Valldaura Labs, dans les collines de Barcelone, en collaboration avec le groupe dénommé COACT. Connell et son équipe ont testé deux approches. La première a utilisé un ventilateur prélevé sur un ordinateur et la seconde s’est servie d’un design de rotor qu’ils ont imprimé en 3D.
Le déroulement des tests
L’équipe a mené plusieurs tests. Durant l’un d’entre eux, Connell et ses collègues ont décidé de modifier la direction d’entrée de l’eau par rapport à la tuyauterie. Ils ont aussi changé de lieu pour avoir une chute de 2,2 m au lieu de 0,9 m pour la sortie de l’eau. D’après Connell, cette hauteur de 2,2 m permet d’obtenir une puissance multipliée par 3,5. Selon les explications, ils ont finalement choisi d’utiliser le ventilateur d’ordinateur qui effectue plus de tours. La roue imprimée en 3D fonctionne bien, mais elle produit plus de couples et moins de tours. Afin d’atteindre un voltage plus élevé, il est préférable de se servir d’un rotor qui a la capacité de réaliser plus de tours. Après avoir amorcé la circulation de l’eau à travers la tuyauterie, Connell et ses collègues ont pu observer que le système fonctionnait comme prévu.
Les caractéristiques du système
Connell a testé l’énergie produite à la sortie de la turbine. La tension était comprise de 55 à 56 V. Selon lui, si l’on obtient potentiellement un courant de dix ampères via la « roue d’hoverboard » utilisée comme générateur, on pourrait facilement acquérir une puissance de 500 W à partir du système. Avec assez d’eau, la puissance totale du système est d’environ 1,2 à 1,3 kW. Si l’efficacité atteinte est de 40 %, cela produit déjà 500 W. Cela correspond à douze kilowattheures par jour, un résultat qui s’avère assez pour alimenter les deux tiers d’une maison occidentale avec un coût total de 40 €. Dans les pays en voie de développement, le système pourrait approximativement alimenter cinq ou six foyers en énergie électrique.
Un système innovant qui peut être fabriqué dans les pays en développement
Connell indique que même si l’approvisionnement en eau n’est pas idéal, il serait toujours possible d’utiliser ce système de turbine hydraulique miniature. Il y aura évidemment moins de puissance, mais il produira quand même de l’énergie. Il est possible de fabriquer une version portable, à utiliser pour aller camper par exemple. Dans les pays en voie de développement, le système va coûter moins cher puisque les matériaux de récupération y sont plus abordables. Si l’on ne trouve pas de roue d’hoverboard, il est possible d’utiliser un alternateur de moto ou quelque chose de similaire.
La différence avec les systèmes habituels
Ce système innovant est différent des systèmes hydrauliques habituels où l’hélice se trouve tout en bas et reçoit l’eau qui tombe d’une hauteur d’environ 20 ou 100 m. Ces derniers sont construits de cette manière, car la pression de l’eau est plus élevée lorsque cette dernière arrive au plus bas de l’installation. De son côté, la turbine de Connell ne fonctionne pas de cette manière. Elle fonctionne en obtenant autant d’eau en mouvement que possible avec la vitesse la plus élevée susceptible d’être produite. Selon l’inventeur, la puissance ne vient pas de la différence de pression entre le début et la fin du trajet de l’eau. Elle vient de l’élan et notons que c’est aussi le principe utilisé par les turbines éoliennes. Plus d’informations sur OpenSourceLowTech (YouTube) / opensourcelowtech.org / facebook.com