Description de la recherche
Le projet CEIMPED s’inscrit dans le développement et l’intégration d’un transducteur (générateur, capteur) innovant convertisseur d’énergie mécanique en énergie électrique au sein d’infrastructures routières et ferroviaires, dans le cadre de la mobilité intelligente et la production d’électricité, actuellement limitées par le coût d’investissement et la maintenance des dispositifs et appareillages.
Les objectifs du projet sont (i) l’amélioration d’une architecture innovante existante (déjà compétitive sans être optimisée et en cours de brevet), (ii) son adaptation à différentes échelles en utilisant des matériaux non critiques, et (iii) l’intégration de technologies complémentaires afin de développer des solutions quasi-industrielles.
Ce projet permet une collaboration forte entre deux laboratoires Carnot sur cette thématique et devrait déboucher sur des collaborations renforcées. Les attendus de ce projet passent par le prototypage et la réalisation de transducteurs à différentes échelles et niveaux de complexité en intelligence embarquée, par de la valorisation à travers des publications et éventuellement un brevet. L’objectif affiché du consortium est d’engager des collaborations avec des industriels sur la base de ces travaux par le biais de contrats ou de réponse à des appels à projets type ANR, voire européen.
(figure : Prototype du convertisseur fabriqué par notre partenaire G2Elab (a), prototype testé en laboratoire (b), son intégration dans un ralentisseur (c) et tests réalisés grandeur nature dans la charge d’une capacité (d))
Intérêt sociétal, environnemental
Les démonstrateurs seront pertinents pour envisager la construction de structures industrielles multi-modules et par là même les phases d’essais en conditions réelles (de trafic) et les étapes d’après d’industrialisation, d’étude sur la durée de vie des dispositifs et du cycle de vie des matériaux dans ce contexte. La recherche amont à vocation industrielle réalisée dans le projet conduira à terme au développement de systèmes intégrés dans infrastructures urbaines, ferroviaires ou dans bâtiments intelligents.
Dans un avenir plus proche, l’impact scientifique et économique pour les laboratoires sera visible à travers :
- la maîtrise de technologies et savoirs transférables au secteur industriel,
- la mise en place de programmes de collaborations entre les partenaires du projet et des partenaires industriels ou institutionnels (Transpolis, CEREMA, Eiffage…) sur des projets plus aval,
Les avancées scientifiques et techniques réalisées au sein du projet permettront aussi d’entrouvrir de nouveaux champs de recherche :
- - générateurs à grande échelle : réalisation de multi-modules et intégration d’intelligence en vue de capteurs pour le trafic ou l’éclairage (voies ferrés, pistes cyclables, ralentisseurs, parkings, revêtement de sol des espaces publics…)
- - générateurs verts éco-conçus : utilisation de matériaux non critiques et réutilisation de composants électro/mécaniques pour réaliser les générateurs.
- - générateurs à échelle micro-et-millimétrique : miniaturisation et conception de nouvelles architectures pour systèmes intégrés en produits de grande consommation (chaussures, textiles…).
- - production d’électricité : exploitation d’autres sources mécaniques, comme les dénivelés des rivières, les évacuations d’eau pluviale en milieu naturel ou urbain (mobilier, toit d’immeuble…), interaction fluide-structure en milieu naturel ou urbain (obstacles dans les rivières…).
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