Un kite : deux révolutions

 

Le Race for Water utilise deux sources d’énergies, le soleil et le vent. A bord, pas de traditionnelle éolienne mais une voile de kite (cerf-volant dirigeable) tractant le navire. Au cœur de ce choix deux innovations : un mouvement décuplant la puissance et une automatisation intelligente.

 

Présenter un ensemble cohérent de sources d’énergies renouvelables, le solaire et l’éolien, pour démontrer la viabilité d’une transition énergétique est le défi du navire Race for Water. En apprenant la gestion de la mixité énergétique, en consommant uniquement ce qu’il produit, mais surtout en innovant. Sur le navire, l’énergie éolienne est captée grâce à un kite de la marque Skysails Yacht, sorte de cerf-volant dirigeable envoyé à 150 mètres d’altitude. Relié au Race for Water par un câble, il est en mesure de tracter intégralement le navire de 100 tonnes. Quelle différence par rapport à des voiles traditionnelles ? Un fonctionnement totalement indépendant de celui du bateau.

 

 

DES FORMES EN « 8 » DANS LE CIEL

L’aile de kite se déplace dans les airs en faisant des formes en « 8 » grâce à un Pod, boîtier intelligent situé en-dessous de l’aile. Ce tracé permet à la voile d’augmenter sa vitesse en créant du vent apparent, un vent qu’elle produit en se déplaçant. L’accélération du kite sur la descente du « 8 » crée une force de traction immense. A chaque cycle, cette force envoyée au câble peut être de 2 tonnes.

Le Pod

 

Sans ce mouvement, le kite serait simplement en vol au-dessus du navire, comme un drapeau. A ce jour, l’équipage du Race for Water a démontré qu’avec un kite de 40m2, 15 nœuds de vent venant de l’arrière suffisent à tracter entièrement le navire. A bord, des ailes de 20 à 40 m2 ont été embarquées et sont capables de tracter le navire avec des vents venant des 180 degrés arrière du navire.

De la réalité à la schématisation de la force de traction du « 8 »

 

AUTONOMIE ET INTELLIGENCE

Le Pod est doté d’une intelligence permettant la gestion sécurisée du vol. Lorsque le vent change de force ou de direction, la taille du « 8 » mais aussi la zone dans laquelle il évolue, appelée fenêtre, s’ajustent de manière autonome, grâce aux mesures instantanées des conditions de vent.

Mise en place du kite sur son mât de lancement

 

Différents capteurs mesurent les vents au niveau du navire et du kite avant de les transmettre, via wifi, à un ordinateur qui les analyse. Sur la base de ces données, l’ordinateur ordonne au Pod d’ajuster la taille du « 8 » et sa position par rapport au navire. « Une fois le kite en vol, la seule manipulation faite par les marins est la gestion de l’altitude du kite. Lorsqu’elle doit être changée, une alarme sonne », explique Edouard Kessi, développeur de l’aile.

De l’analyse des ordinateurs à l’extrapolation des données (tableau de Martin, ingénieur à bord)

 

Par vent très fort, la voile est positionnée par les marins quasiment à la verticale du navire et ne fait plus de « 8 ». « La difficulté avec un engin volant est que sa seule envie est de s’écraser », plaisante Edouard Kessi. Grâce au Pod intelligent et autonome le kite vole en toute sécurité. Reste maintenant à analyser les performances engendrées par cette technologie. « Depuis un mois nous testons les différentes voiles dans différentes conditions de vent. Sur le trajet Lorient – Bermudes, nous avons pu utiliser le kite 25% du temps (durant les journées). Ensuite nous analysons les données afin de voir les économies énergétiques et les gains de vitesses que nous permettent les ailes afin de prévoir des navigations plus autonomes et plus rapides en fonction des conditions » explique Martin, ingénieur à bord du navire. Des résultats prometteurs qui envisagent que le navire sera capable d’atteindre une vitesse de 10 nœuds avec un vent de 25 nœuds venant de l’arrière, sans utiliser les moteurs électriques.