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Pour une meilleure exploitation des flux d’énergie naturelle Auteur et inventeur : Pascal HA PHAM

Figure 1 : photo de l’intérieur d’un petit moteur à piston annulaire « tri-lobique », cylindrée 117 cm3

Résumé : contexte et but de l'invention.

Depuis toujours, la nature disperse beaucoup d’énergie à la surface de la planète, pourtant l’homme n’utilise que bien peu de la puissance contenue dans cette multitude de flux. Ces flux sont variés, différents, fugaces, inconstants, capricieux ou violents, comment mieux les utiliser ?

Des franges, des champs entiers d’énergie naturelles sont actuellement en « friche » : énergies très faibles et vulgaires des courants d’air, très brutales et imprévisibles des tempêtes, très fortes des ascendants sahariens, ou encore irrégulières en régime et/ou en nature de la géothermique volcanique, énergie lissée des cours d’eau lents, des torrents rapides...énergie solaire, force marines, tout cela sera t-il un jour rendu plus disponible aux consommateurs ?

Tant pour une production individuelle que pour une production lourde et massique, il devient urgent de mieux organiser la suite dans notre quête, ou plutôt notre boulimie humaine, mais insuffisamment partagée, d’énergie domestique.

Face à une gestion déraisonnable, excessive voire même risquée des énergies fossiles et de l’énergie nucléaire, il y a matière à retrousser nos méninges, à innover, inventer, à tester de nouveau concept de machines adaptées. Mieux tirer parti de toutes ces richesses qui se dispersent : inventons vite les machines génériques qu’il faut pour accéder à l’immense générosité naturelle.

1. Introduction, questions

Quelques questions de fond : Que faudrait il pour mieux réussir le challenge du 21eme siècle, ce challenge de l’énergie « mieux convertir la gamme entière des flux d’énergies naturelles » ?...

Quelles machines simples pour quelle source ? Quels critères de viabilité ? Quel périmètre de fonctionnement ? Quels sont les éventuels systèmes complémentaires requis pour l’adduction et ou le formatage du flux naturel? Quels critères pour caractériser la simplicité et la vulgarisation requise de la machine, de l’ensemble machine + système d’adduction ? Localisation des zones énergétiques de la planète ? Ces zones correspondent-elles aux zones de forte densité de population, donc de consommation ? Réalisme des interconnections ? Sur de tels projets, quels doivent être les contributeurs ? Comment extraire du vivier des inventions actuelles les machines simples, efficaces et polyvalentes de demain ? Comment innover concrètement et efficacement en portant une bien plus grande attention/acuité aux énergies naturelles ?

Je vais tenter des amorces de réponses...des amorces de solutions.

2. Etude de l'existant : les machines génériques actuelles

Comment répondent nos machines actuelles à cette quête d’énergies renouvelables ?

Ces machines sont généralement mono type de fluide ( compressibles ou incompressibles ) et n’acceptent pas ou peu les irrégularités de fonctionnement (irrégularités d’alimentation, changement rapides de régime de rotation, inversion de sens), les périmètres et plages de fonctionnement sont encore trop étroits, trop spécialisés, trop rigides. Face à une nature large, diversifiée, changeante qu’avons-nous déjà mis en oeuvre ?

a) Les éoliennes

Celles utiles pour moudre du grain ou pour monter de l’eau ont été quelque peu oubliées…seules les éoliennes permettant de produire « massiquement » de l’électricité ont eu récemment un fort développement.

Elles deviennent monstrueuses parce que l’homme les veut puissantes et leur fonctionnement est efficace avec des vents supérieurs à 15km/h et inférieurs à 80 km/h.

Hors de cette plage elles ne produisent pas ou sont dans une zone de risques critiques de fonctionnement. De vastes champs d’éolienne sont en construction et en exploitation.

b) Les turbines hydrauliques

L’énergie des chutes d’eau est utilisée depuis fort longtemps, elle doit cependant être sérieusement formatée au travers de déversoirs, retenues ou d’installation gigantesques du type barrage pour qu’en sortie du système une turbine, par exemple du type « Pelton » ( fonctionnant à haute pression ), puisse alors entraîner un alternateur et produire de l’éléctricité.

Au delà de ces 2 machines génériques bien connues, y en a t-il réellement d’autres avec une utilisation aussi vulgarisée ?
Je crois que non...pourtant la pompe à bélier hydraulique de Montgolfier a été une admirable machine générique inventée et conçue au 18eme siècle et étrangement oubliée de nos jours.

L’usine marémotrice de la RANCE est un cas à part, un système et non une machine générique.

D’autres machines, conçues pour d’autres conditions de fonctionnement, peuvent aussi être adaptées en machine à convertir les flux naturels : moteur à explosion interne, à vapeur à piston bielle manivelle, turbine à gaz, moteur à palettes, moteur hydraulique à engrenage ou autre. Toutefois l’adaptation à l’alimentation avec des fluides naturels les rends souvent encore plus complexes et de ce fait elles deviennent pointues et exigent des conditions de fonctionnent spécifiques et très rigoureuses. En dehors de leur étroit périmètre, elles ne fonctionnent plus ou affichent des rendements extrêmement faibles : administrons un fluide naturel en pression dans la chambre de combustion d’un moteur à combustion interne alors qu’il est au point mort bas. Il n’a aucune motricité sur un cumul angulaire relativement important.

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