Imitons la nature pour un avenir écoresponsable

De la nageoire à l'électricité : une technologie unique et innovante de production d'énergie


Pour être à la hauteur des enjeux climatiques, chez Foil-o-Écologie, nous avons à cœur de changer la façon de produire de l'électricité. C'est pourquoi, nous développons Rythmos, une technologie d'hydrolienne très productive et respectueuse de l'environnement pour créer de l'électricité grâce à l'oscillation d'un foil imitant le battement des nageoires des cétacés ou des poissons.

250%
d'électricité produite
0%
de gaz à effet de serre
0%
de pollution de l'eau
0%
de pollution visuelle

L'énergie de l'océan et des rivières est immense ! Comment l'hydrolienne FoÉ peut s'en servir pour alimenter nos villes ?

L'électricité va devenir le principal vecteur d'énergie pour l'habitat, les transports ou encore l'industrie. Pour être à la hauteur, la production d'électricité doit être renouvelable et novatrice. Mais les énergies renouvelables actuelles sont trop souvent critiquées pour leurs nuisances, leur intermittence ou leur faible taux de prévisibilité. Nos avantages en comparaison :

système solaire

Énergie prédictible

En effet, les courants de marée sont périodiques et calculés en fonction des trajectoires de la Terre, du Soleil et de la Lune. De même pour les rivières, le flux est annuel et périodique.

ville pont

L'hydrolien fluvial au cœur des villes

Les fleuves et rivières traversent de nombreuses villes dans le monde entier. Leur exploitation et leur raccordement sont donc plus simples et plus économiques que pour les hydroliennes des océans.

graphique

Une réponse optimale aux besoins

Les hydroliennes des rivières, ont une production d'électricité très stable qui répond aux besoin des villes. Les courants des rivières sont plus importants en hiver, tout comme la consommation d'électricité.

Une hydrolienne biomimétique ! Pourquoi ?


La Nageoire, un moyen d’action universel

Tous les mammifères marins et tous les poissons possèdent des nageoires. La raie ou l'anguille aussi, même si chez celles-ci, l'évolution a déformé leurs nageoires pour s'adapter au mieux à leur niche écologique : les fonds marins ou fluviaux.

Les animaux possédant une nageoire représentent de très loin sur terre la grande majorité des animaux à endosquelette (squelette interne) : environ 80% en masse. En comparaison, nous les Hommes nous ne pesons que 7% dans ce groupe.

La nageoire est donc le membre le plus courant parmi les animaux et elle s’adapte à toutes les tailles. Les plus grands animaux du monde en possèdent une comme la baleine bleue mesurant environ 30m ; les plus petits aussi, comme le poisson paedocypris d'une taille d'environ 7mm.

nageoires des poissons

Comme le montre l'illustration ci-dessus, ces animaux peuvent avoir jusqu'à 6 nageoires : nageoire pectorale (1), pelvienne (2), dorsale (3), adipeuse (4), anale (5) et enfin caudale (6).

La nageoire, une efficacité incontestable

À partir du constat précédent, on peut en déduire que la nageoire est un dispositif très efficace et qui s'adapte à tous les types d’animaux, à toutes les situations et à tous les milieux. Que ce soient des animaux agiles, rapides, lourds ou encore microscopiques ou des animaux vivant dans des milieux divers comme les lits des rivières rocheux, les milieux encombrés d'algues, de végétations ligneuses ou de coraux. Mais aussi en milieux profonds, sablonneux ou vaseux, très turbulents ou au contraire très calmes.

Le Bélouga, un cétacé exceptionnel et menacé. En savoir plus.

Le Bélouga, un cétacé exceptionnel et menacé.

De la raison d’être biologique à la technologie


Un foil oscillant avec des systèmes technologiques adaptés

Le foil oscillant, comme transposition technologique de la nageoire est ainsi potentiellement porteur de tous ces avantages et de tout ce potentiel de performance. Mais en plus de la conscience de l'ensemble de ces avantages, chez FoÉ nous avons surtout compris que ceci n'est vrai que dans certaines conditions technologiques.

Pour que ces avantages s'expriment et se démarquent il faut que l'architecture et le mécanisme exploitant la puissance du foil oscillant aient un certain nombre de caractéristiques concomitantes. La sobriété et le profilage des structures en est une. La robustesse et l’efficience énergétique des systèmes en font parties. Il faut aussi que le mouvement du foil soit orientable, qu’il possède un certain paramétrage ou encore qu’il y ait un certain rapport rigidité/souplesse.

C'est dans cette voie et dans ces impératifs d'exigences, qui plus est aujourd'hui très conjoncturelles, que Foil-o-Écologie entend œuvrer et se déployer.

Fonctionnement de l'hydrolienne biomimétique FoÉ

Découvrez en 1 minute le fonctionnement de Rythmos dans une rivière et comment nous procédons pour la maintenance et l'entretien.

Produire de l'électricité renouvelable avec une technologie vraiment efficace et propre

Le principe du foil oscillant est le "nec plus ultra" en terme d'efficacité hydrodynamique et dispose de nombreux avantages.

Exploitation optimale du courant et de toutes ses variations naturelles

Grâce à une emprise du mouvement rectangulaire et non circulaire et à la mise en série de 2 foils en opposition, le courant est mieux exploité : ~250 % par rapport à 2 hélices frontales. De plus, le mouvement d’oscillation du foil se règle pour augmenter son efficacité hydrodynamique.

La faune est préservée et interagie plus naturellement avec la machine

Le système est moins accidentogène car il imite un mouvement naturel connu de la faune. La vitesse en bout des foils est moins importante que celle des pales des hydroliennes rotatives.

Le bruit produit est aussi plus faible et naturel.

Technologie encore plus respectueuse de l'environnement

Le tourbillonnement de l'eau dans le sillage de l'hydrolienne est différent et de moins grande ampleur (vorticité alternée et plus locale). Les vitesses de l'eau le long du foil sont plus uniformes. Il y a donc moins de brassage du courant derrière l'hydrolienne et moins de panache sédimentaire le cas échéant.

Réduction des opérations de maintenance

La partie transformant l'énergie en électricité est non immergée et dispose d'une plateforme flottante pour faciliter son installation et s'adapter à la hauteur de l'eau. La partie immergée peut être remontée et inspectée pour un entretien ou une maintenance.

Réduction des problèmes liés au milieu naturel

Le foil oscillant est moins sensible aux blocages par des débris que les rotors ou les hélices. Il est moins sujet à l'encrassement biologique grâce à des surfaces plus simples et toujours en mouvement, ce qui limite les dépôts et facilite le nettoyage.

Technologie robuste, compacte et durable

Le foil oscillant est une technologie très robuste, simple et compacte qui est conçue pour résister aux efforts importants et aux milliards de cycles à endurer.

Elle est de plus réparable et facilement recyclable.

Les avantages de l'hydrolienne
Technologie unique
Respect l'environnement
Énergie prédictible
Respecte la faune locale
logo deeptech

La genèse d’un projet écoresponsable

Du fait d’une forte curiosité scientifique et technique, doublée d’une culture écologique, en explorant le domaine du foil oscillant, Francis Rey fait un constat qui provoque le déclic : il n’y a rien en dehors de quelques tentatives ou recherches théoriques.

Il entame alors un travail de synthèse pluridisciplinaire. Celui-ci le conduit à mener une recherche indépendante pour trouver un système actif plus approprié sur la base d’un cahier des charges idéal du système. De multiples développements et abandons sont nécessaires avant qu’une première solution qui y réponde, n’émerge après de longues années. Il entreprend alors la rédaction d’un brevet dans lequel différents systèmes et options sont possibles. Avec ce solide acquis, il se forme à l’entrepreneuriat et monte le projet Foil-o-Écologie en constituant son équipe.

Foil-o-Écologie est depuis peu une start-up deeptech, c'est-à-dire une start-up qui repousse les frontières technologiques grâce aux avancées scientifiques.

En savoir plus sur l'équipe

L'hydrolien, une technologie particulièrement prometteuse pour réduire notre empreinte carbone

Ci-dessous quelques données chiffrées sur l'émission de GES sur le cycle de vie (Co2 par kWh) (donnée Hydro-Quebec).

6g

hydrolienne classique

ges nucléaire

8g

nucléaire

ges éolien

14g

éolien

hydroélectricité

17g

hydroélectricité

ges solaire

64g

solaire

ressources fossiles

> à 600g

ressources fossiles

💡L'excellent score de l'hydrolien est lié à son faible besoin d'infrastructure et à la relative densité énergétique de la ressource. 💡

Les partenaires pour le développement de notre hydrolienne Rythmos

Le foil oscillant, une technologie prometteuse pour l'avenir de l'énergie

frise courants marins

Nous avons d'ores et déjà bien avancé sur le projet. Mais de nombreuses choses restent à faire.


Ce que nous avons accompli

  • Établissement d'un cahier des charges d'objectifs précis et de caractéristiques minimales
  • Recherche et Développement (R&D) aboutissant à une invention applicable dans de nombreux secteurs comme le naval ou l'éolien
  • Dépôt d'un Brevet avec un cabinet en protection industrielle
  • Levée de fonds WoDoGood et obtention de subventions (Prêt d’honneur, BFTE BPI)
  • Dimensionnement et conception 3D du premier modèle
  • Initiation de partenariats R&D

Ce qui est en cours

  • Extension internationale du brevet d'invention
  • Création d'un prototype miniature fonctionnel et complet
  • Étude CFD d'optimisation paramétrique
  • Étude de corrélations avec un modèle analytique de prédiction

Ce qu'il nous reste à accomplir

  • Optimisation mécanique et électrique de la machine
  • Études de validation ou d'adaptation des dispositifs de réglage
  • Réalisation d'un prototype d'expérimentation pour canal hydrodynamique
  • Étude CFD bi-foils
  • Étude dynamique des foils sur la plateforme flottante
  • Réalisation d'un démonstrateur de 4kW, tests et mesures en conditions réelles

Ils nous soutiennent

bpi France
EM strasbourg
wedogood
réseau initiative calvados

Synthèse des avantages et des avancées réalisés par le concept et la technologie FoÉ

Système performant et breveté

pour utiliser l'énergie périodique des courants marins ou fluviaux permettant de produire une électricité abondante, accessible et prédictible

Exploitation totale des courants

Le concept et la conception maximisent l'efficacité ; des moyens de réglage en fonction de l'intensité du courant l'accroissent encore

Extraction préservant le climat et l'environnement

Pas d'émission polluante de produite lors de la production et très peu sur le cycle de vie ; très peu d'infrastructure pour l'installation

État naturel non altéré

Cette technologie n'engendre que d'infimes perturbations du milieu et ne reproduit que celles a priori inoffensives qui sont liées au mouvement d'une nageoire de poisson

Moins de maintenance et de nettoyage

Le foil oscillant, dans la mesure où il imite le battement d'une nageoire est peu sensible au blocage induit par des débris naturels ; il est aussi moins sujet à l'encrassement biologique

Un impact paysager inexistant

L'hydrolienne FoÉ ne dépasse que de très peu de la surface de l'eau. Ainsi, elle ne dégrade pas les paysages contrairement aux barrages ou aux éoliennes

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