samedi 18 février 2006

La nouvelle vie du moteur Stirling

Inventé en 1816 par le pasteur écossais Robert Stirling, le moteur «à air chaud» ou «moteur Stirling» exploite une différence de température entre une source chaude et une source froide pour activer ses pistons. A température ambiante, une simple tasse de café ou un pot de crème glacée peuvent le faire tourner (1)!
S’il fut très répandu à la glorieuse époque des machines à vapeur, le Stirling a vite été éclipsé par les moteurs à explosion. Il reste aujourd’hui presque inconnu du grand public. Il propulse pourtant de nombreux sous-marins militaires appartenant à des pays non nucléarisés (2). On le retrouve également dans certaines frégates étasuniennes, dans des drones et dans de nombreux satellites et sondes spatiales.
Quasi silencieux, fiable, robuste, ne nécessitant pas ou très peu d’entretien, le Stirling a un rendement bien meilleur que les moteurs à essence ou diesel: de l’ordre de 40% contre 30% à 35% dans le meilleur des cas.
Au début des années 70, Philips a bien équipé une Ford Torino avec un Stirling. Mais il devait préchauffer 20 minutes avant de pouvoir rouler et le mécanisme pour faire varier son régime n’était pas au point. Aisin Seiki, une filiale de Toyota, a ensuite repris les recherches de Philips… sans grand succès. Selon les spécialistes, un véhicule hybride (moteur à explosion/Stirling) reste par contre tout à fait envisageable.

«Chaudière du futur»

L’application la plus prometteuse du Stirling semble cependant être le WhisperGen, «la chaudière du futur», selon Jean-Louis Naudin. Il s’agit d’une micro-centrale de cogénération (eau chaude et électricité) pour les habitations, dont le rendement combiné dépasse 90%. Elle tourne au gaz naturel mais, moyennant adaptation, elle pourrait accepter n’importe quelle énergie renouvelable. «Combinée à une pompe à chaleur, c’est la formule gagnante pour atteindre l’autonomie électrique», estime Naudin. Cette chaudière de la taille d’un lave-vaisselle, produite par la PME néo-zélandaise WhisperTech, n’est actuellement distribuée qu’au Royaume-Uni par Powergen E.ON, deuxième fournisseur d’électricité et de gaz. L’électricité produite non consommée est rachetée par Powergen E.ON et réinjectée dans le réseau. Côté prix, le WhisperGen est encore cher (4.400 €, installation et TVA comprises), mais comme toute nouvelle technologie, son coût devrait baisser au fur et à mesure de sa production.
Autre application très prometteuse: les systèmes «Dish/Stirling». Ici, une parabole mobile composée de miroirs collecte les rayons du soleil et les focalise sur le récepteur d’un moteur Stirling situé face à la parabole, à l’extrémité d’un bras articulé. Le Stirling entraîne alors un générateur qui produit de l’électricité. Selon les spécialistes, cette technologie combinée pourrait rapidement détrôner les coûteuses cellules photovoltaïques au rendement bien médiocre : 16% d’énergie solaire convertie en électricité, contre 30% pour le Dish/Stirling !

La plus grande centrale solaire du monde

Fin octobre, la commission des projets d’intérêt public de Californie a donné son feu vert à un méga-projet de plus de 20.000 coupoles s’étalant sur 18 km² dans le désert de Mojave, et capables de générer 500 mégawatts (MW). Ce sera la plus grande centrale solaire du monde, produisant plus d’électricité que toutes les centrales solaires actuelles des Etats-Unis (397 MW). Les travaux démarreront à la mi-2008. Un second projet de centrale (300 MW) dans la région de San Diego a également été approuvé fin décembre.
A presque 200 ans, le Stirling, moteur oublié (sauf par les militaires…), fascine beaucoup de monde sur Internet. Des plans s’échangent et les plus bricoleurs construisent eux-mêmes leur engin. D’autres envisagent d’adapter le système Dish/Stirling aux habitations individuelles, en remplaçant les encombrantes coupoles par des «miroirs de Fresnel» plats, des miroirs à échelons concentriques capables également de focaliser les rayons du soleil en un point. Y a-t-il un industriel dans la salle?
D.L.

(1) Voir les petits films de démonstration sur StirlingEngine.com.
(2) Le constructeur suédois Kockums est leader en matière de sous-marins Stirling.


En savoir +
MoteurStirling.com
WhisperGen.com

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6 commentaires:

brunotee a dit...

N'oublions pas que le moteur stirling peut etre un machine efficace pour
produire des très basses temperature (70 kelvins)lorqu'il est
entrainé par un (autre)moteur.Il devient alors pompe à chaleur

Anonyme a dit...

"Quasi silencieux, fiable, robuste, ne nécessitant pas ou très peu d’entretien, le Stirling a un rendement bien meilleur que les moteurs à essence ou diesel puisqu’il utilise, lui, 100 % de l’énergie du carburant."

100% !!! la thermodynamique en est révolutionnée !!!! 40 % me semble plus juste et c'est le champion des moteurs thermiques...

David a dit...

bien vu Anonymous. C'est rectifié.

Bonne nouvelle a dit...

WhisperGen est désormais sur le point de s'installer en Europe.

Bonne nouvelle a dit...

...tant qu'à faire:

NZ's WhisperGen to move to Europe

April 11, 2007 - 6:19PM

A Christchurch engineering business is likely to move its manufacturing to Europe to capitalise on major contracts.

WhisperGen Ltd, which is 75 per cent owned by state-owned electricity company Meridian, makes home and boat power generators.

It will continue to make the "DC" marine generator in Christchurch, but prospects in Europe for its home heating and hot water units are looking rosy.

PowerGen, its British distributor, has committed to take a minimum of 80,000 units over the next four years at a cost of $300 million ($A265.95 million).

WhisperGen's current output is 1000 units a year.

" We're doing deals with companies in Europe who are looking to purchase them in tens of thousands per year, so we need to know we can scale up our manufacturing to say 100,000 units a year or more," WhisperGen's chief operating officer Bill Highet told NZPA.

The generators, which are about the size of a dishwasher, produce about a third of a household's power needs and sell any spare energy to the national grid.

In environmentally-conscious Europe, a selling point is that it can save 1 to 1.5 tonnes of carbon per annum per household.

Mr Highet said the number of job losses was unclear but it had a manufacturing team of 40 staff and an overall staff of 130, including 12 people in Europe.

Moving to Europe made sense because of the cost of importing European-sourced materials back to New Zealand, and to cut freight costs.

"The high dollar just contributes to that [logistical] challenge. .. It means that if there was any margin in what we were doing before, there's nothing in it now."

Mr Highet said WhisperGen would retain its head office in Christchurch.

" We've always viewed our future as being a R&D business that continues to develop new intellectual property in Christchurch, with royalty streams flowing back to New Zealand and we'll always be producing first-off prototypes here."

WhisperGen evolved out of technology from Canterbury University in 1995, and Mr Highet said he was confident shareholders would receive a long-deserved return.

Apart from Meridian, its owners are Orion Energy (5 percent) and individual shareholders. Meridian completely owns the company's operating company.

A decision on the move would be finalised in a business plan within the next two months. If it happens, the move will take place at the end of the year.

© 2007 AAP

Anonyme a dit...

Le moteur Stirling est désormais utilisé dans des chaudières pour produire votre propre électricité !
cela s'appel la micro-cogénération

plus d'infos :
http://cogeneration.discutforum.com

en France : chaudière électrogène murale ou au sol au gaz naturel... pas dispo en bois ou solaire malheureusement