Aujourd’hui, une vidéo consacrée aux dernières innovations en matière de moteurs électriques. Ces moteurs sont partout, mais saviez-vous que les aimants sont essentiels à leur fonctionnement ? Découvrez pourquoi, quels problèmes cela pose et quelles solutions les dernières innovations proposent à ce sujet !
▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️
Sources : https://pastebin.com/raw/q68pn0Wu
Pour les questions de droit d'auteur ou questions commerciales, veuillez nous envoyer un e-mail : atech@clapnetwork.com
▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️
Sources : https://pastebin.com/raw/q68pn0Wu
Pour les questions de droit d'auteur ou questions commerciales, veuillez nous envoyer un e-mail : atech@clapnetwork.com
Category
🤖
TechnologieTranscription
00:00 Aujourd'hui, une vidéo consacrée aux dernières innovations en matière de moteurs électriques.
00:04 Ces moteurs sont partout, mais saviez-vous que les aimants sont essentiels à leur fonctionnement ?
00:09 Restez avec nous pour découvrir pourquoi, quels problèmes ça pose
00:13 et quelles solutions les dernières innovations proposent à ce sujet.
00:15 Là où il y a de la technologie, il y a des aimants.
00:21 Les aimants qui génèrent leur propre champ magnétique, nommés aimants permanents,
00:25 ne se trouvent pas seulement sur votre réfrigérateur.
00:28 Ils se trouvent aussi dans votre réfrigérateur,
00:30 ainsi que dans votre téléphone portable, vos écouteurs, votre disque dur.
00:33 Les aimants permanents sont une ressource essentielle pour les énergies renouvelables,
00:38 car les générateurs de certaines éoliennes et moteurs de véhicules électriques
00:42 en dépendent pour fonctionner.
00:43 Mais la plupart des aimants permanents sont constitués de métaux difficiles à extraire,
00:47 coûteux et peu recyclables.
00:49 Plus de 90% provient de Chine, créant des risques d'approvisionnement.
00:53 En conséquence, les éléments les plus cruciaux pour l'énergie propre
00:57 sont ironiquement les plus compliqués à obtenir.
00:59 Avec sa conception d'un moteur électrique sans aimant permanent,
01:02 un lycéen de Floride vient de nous montrer comment s'en passer.
01:05 Cela pourrait révolutionner cette industrie
01:08 et rendre le moteur électrique plus propre et accessible à un grand nombre de personnes.
01:12 Selon ses propres mots, Robert Sonson, 17 ans,
01:15 a un intérêt naturel pour les moteurs électriques.
01:18 Alors qu'il effectuait des recherches,
01:20 il a découvert les impacts environnementaux négatifs des terres rares utilisées
01:24 dans les moteurs à aimants permanents qui les alimentent.
01:27 Cela a suscité son intérêt pour le développement d'un type de moteur alternatif.
01:30 Mais d'abord, quelles sont ces terres rares et pourquoi sont-elles problématiques ?
01:35 Eh bien, 17 éléments du tableau périodique sont considérés comme des terres rares.
01:40 Scandium, litrium et les 15 lanthanides.
01:43 Pour clarifier, les terres rares ne sont pas vraiment rares,
01:47 mais sont rarement trouvées en quantité suffisante pour justifier l'exploitation minière.
01:51 Ces métaux très conducteurs sont utilisés dans de nombreuses technologies,
01:55 des avions de chasse aux câbles à fibre optique.
01:57 Ils sont largement utilisés dans les convertisseurs catalytiques des voitures
02:01 et les batteries rechargeables.
02:02 Ainsi, ils sont essentiels dans les nouvelles énergies,
02:05 puisqu'ils éliminent les boîtes de vitesse des voitures électriques et des éoliennes.
02:08 Une éolienne d'un mégawatt en requiert 700 kg.
02:11 Seule bémol, les terres rares se présentent toujours sous forme de mélange dans des minerais.
02:16 Elles doivent donc être purifiées pour être utilisées
02:19 et le processus de séparation implique des quantités massives de produits chimiques agressifs.
02:24 Toutes les terres rares nécessitent de fait des process différents pour le raffinage.
02:27 Aussi, les minerais dont elles proviennent principalement
02:30 contiennent naturellement de l'uranium et du thorium.
02:33 De plus, les produits contenant des terres rares,
02:36 comme les smartphones, les moniteurs et l'aide,
02:38 ne sont généralement pas recyclables
02:40 et impliquent des substances nocives comme le plomb et le mercure.
02:43 D'où le prix des terres rares.
02:45 Le hafnium et le germanium coûtent des milliers de dollars par kilo.
02:48 Pendant ce temps, le cuivre aussi, à environ 8 dollars par kilogramme.
02:52 En cherchant à contourner ces problèmes,
02:54 Sanson a découvert que les moteurs à réluctance synchrone, ou CINRM,
02:58 n'utilisaient pas d'aimants permanents.
02:59 Le fait est que les CINRM ne fournissent pas autant d'efficacité ou de couple.
03:04 Ils ne fonctionnent donc normalement pas dans un véhicule électrique.
03:07 Souhaitant utiliser cette recherche comme projet d'école,
03:10 Sanson a commencé une quête d'un an pour résoudre ce problème.
03:13 Pour comprendre ce que Sanson a finalement accompli,
03:16 expliquons ce qu'est un moteur électrique et où les aimants permanents entrent en jeu.
03:21 N'oublions pas que les moteurs électriques sont partout
03:23 et représentent 43 à 46 % de la consommation mondiale d'électricité.
03:27 Un moteur électrique fonctionne en convertissant l'électricité en énergie mécanique.
03:32 Lorsqu'un courant électrique traverse une bobine dans un champ magnétique,
03:35 une force est générée qui va produire un couple.
03:38 Lorsqu'un couple est appliqué à un moteur, il tourne.
03:41 Cette rotation est transférée via des transmetteurs mécaniques à ce qui bouge,
03:45 la palle d'un ventilateur, les roues d'une voiture ou votre aspirateur.
03:49 Le cœur d'un moteur électrique est son électro-aimant.
03:52 Il prend la forme d'une boucle métallique appelée armature,
03:55 qui, une fois connectée à un courant,
03:56 devient un gros aimant doté de pôles nord et sud.
03:59 La polarité nord-sud peut être inversée via des contrôleurs électriques
04:03 qui permutent les fils chargés aux extrémités positives et négatives de la batterie.
04:07 L'ensemble est pris entre les pôles nord-sud d'un stator,
04:10 un aimant permanent qui force l'armature à s'aligner avec ses pôles.
04:13 Lorsque la polarité s'inverse,
04:15 l'armature tourne pour s'aligner avec le nouveau nord du côté opposé.
04:19 L'inversion constante de la polarité fait que l'aimant continue à tourner
04:23 tandis qu'il essaie de rester aligné,
04:24 générant de l'énergie mécanique.
04:26 Entrangez Sonson, qui s'est concentré sur les synérèmes,
04:30 des moteurs qui créent une différence exploitable de réluctance.
04:33 La réluctance équivaut à la résistance magnétique.
04:37 Les métaux à forte réluctance se déplacent davantage
04:40 lorsqu'ils tentent de résister à un champ magnétique.
04:42 Ainsi, maximiser le différentiel entre la faible réluctance du rotor d'acier
04:47 et la réluctance élevée des fentes qui y sont découpées
04:50 augmente la science du moteur.
04:51 Et une science plus élevée, c'est un couple plus élevé.
04:54 Armé d'une imprimante 3D d'acier et de cuivre,
04:57 Sonson a passé un an à optimiser son concept pour un nouveau synérème.
05:01 Il a développé ses prototypes sans entrefaire,
05:04 incorporant à leur place un autre champ magnétique.
05:07 Cet ajustement a donné un grand coup de pouce à la résistance exploitable
05:11 et au rapport de science du moteur,
05:12 produisant 39% de couple en plus
05:15 et fonctionnant 31% plus efficacement à 300 tours par minute.
05:19 Mais l'efficacité a peu augmenté lorsque le moteur tournait à 750 tours/minute
05:23 et les pièces imprimées en plastique de Sonson ont même fondu sur son bureau.
05:27 Heureusement, cette perte n'a pas été vaine.
05:30 Il a reçu le premier prix au Regeneron International Science and Engineering Fair
05:34 pour son synérème, rentrant chez lui avec 75 000 dollars pour ses efforts.
05:38 En octobre, il travaille toujours sur son 16e moteur
05:42 avec des plans pour la version 17 en cours.
05:44 Comme le souligne Sonson, un moteur Tesla peut atteindre 18 000 tours par minute.
05:48 Il ne lui est tout simplement pas possible de tester la puissance relative
05:52 de ses prototypes thermosensibles avec ses ressources actuelles.
05:55 En tout cas, l'histoire de Sonson est une démonstration impressionnante d'ingéniosité.
06:00 Les synérèmes sont une voie potentielle à venir
06:03 pour résoudre les problèmes de durabilité causés par les terres rares.
06:06 Les moteurs à réluctance commutée ou SRM, cependant, sont déjà en mouvement.
06:11 Comme les synérèmes, les SRM évitent complètement les aimants,
06:15 mais fonctionnent différemment.
06:16 Et les forces magnétiques exercées sur le fer du rotor d'un SRM sont très supérieures.
06:20 Mais ils présentent des inconvénients importants.
06:23 Ils sont puissants, mais peu efficaces.
06:25 Ils vibrent, sont bruyants, affichent des ondulations
06:28 et des variations de couple plus importantes.
06:30 Et la gestion de leurs composants en acier chargé nécessite des contrôles plus poussés.
06:34 Turntide Technologies tente de résoudre ces problèmes
06:37 grâce à son système de moteur intelligent.
06:39 Utilisant la technologie SRM, le système de l'entreprise est composé d'un moteur,
06:44 de son contrôleur et du cloud.
06:45 Le système collecte les données des différentes parties du moteur
06:49 pour en déterminer la vitesse idéale
06:50 et stocke les analyses pour le contrôleur et l'utilisateur dans le cloud.
06:54 L'idée est de s'assurer que le moteur fonctionne à un rendement optimal à tout moment.
06:58 D'après Ryan Morris, le PDG de Turntide,
07:01 remplacer les moteurs de chaque bâtiment sur Terre par des moteurs intelligents
07:05 réduirait les émissions mondiales de carbone de 2,3 gigatonnes par an.
07:10 Soit la croissance de 7 forêts tropicales amazoniennes.
07:12 Une affirmation audacieuse, mais les performances des moteurs intelligents
07:16 dans les cas de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation,
07:19 ou CVC, de Turntide sont prometteuses.
07:22 Dans le cadre d'un programme pilote, la société canadienne Ivano-Eckhom Bridge
07:27 a modernisé les systèmes CVC de deux centres commerciaux
07:30 avec les moteurs intelligents de Turntide.
07:32 Ces remplacements ont permis 38 et 35 % d'économie d'énergie
07:36 et 79 et 64 % de réduction de la consommation d'énergie des moteurs.
07:41 La chaîne britannique Wilco a également testé 800 moteurs dans 400 magasins,
07:45 réalisant 40 % d'économie d'énergie.
07:47 Le Ciner M de Sanson et le SRM de Turntide sont d'excellents exemples d'innovation.
07:53 Et dans le cas de Sanson, cela donne espoir pour l'avenir des ingénieurs en herbe.
07:57 Alors que nous sommes confrontés aux effets destructeurs de la fabrication d'aimants permanents,
08:01 nous avons devant nous des voies pour aider à résoudre ce problème.
08:05 Et vous, pensez-vous que ces moteurs innovants feront la différence
08:07 pour l'avenir des véhicules et des énergies renouvelables ?
08:10 Faites-le nous savoir dans les commentaires !
08:12 Si vous avez apprécié notre sujet du jour, n'hésitez pas à liker cette vidéo.
08:18 Pour profiter d'autres vidéos du même genre, abonnez-vous à la chaîne
08:22 et surtout, laissez-nous des suggestions pour nos prochains sujets.
08:25 Activez la cloche de notification pour être parmi les premiers à voir nos prochaines vidéos.
08:29 Et nous, on vous dit à très bientôt sur ATT&CK !
08:32 [Musique]