Solar Drone

Le projet Solar Drone s'inscrit dans une optique développement durable, en particulier la réduction de la consommation d'énergie fossile.

Aujourd'hui l'aviation représente 5% de la consommation mondiale de pétrole, elle a un impact non négligeable sur les réserves (240 millions de tonnes par an) mais aussi sur la pollution (2% des émissions anthropiques de CO2). L'aviation civile s'est engagée à stabiliser son empreinte carbone et à remplacer 2 millions de tonnes de kérosène annuelles par des biocarburants d'ici 2020 mais aussi à réduire de 50% ses émissions de CO2 avant 2050. Cependant nous considérons qu'une solution ici non exploitée pourrait à terme accélérer le déploiement de solutions alternatives permettant d'atteindre ces objectifs : l'utilisation de l'énergie solaire via une série de panneaux photovoltaïques fixés aux ailes.

Notre projet consiste à développer un système à énergie solaire dont l'objectif est d'augmenter l'autonomie d'un motoplaneur en rechargeant la batterie de celui-ci à l'aide de panneaux photovoltaïques. Ce système de panneaux sera couplé avec un supercondensateur qui apporte un surcroit de puissance au décollage et lors des phases d'ascension, ainsi qu' à un répartiteur de charge prévenant tous problèmes liés au courant produit par les panneaux photovoltaïques. L'objectif premier est de démontrer que l'on peut augmenter de 50% l'autonomie du motoplaneur à l'aide de notre installation.

La maquette que nous avons conçu est une étape de notre étude cherchant à démontrer l'applicabilité de notre système dans différents secteurs, à savoir :

  • Avion de ligne : l'objectif est de remplacer la source d'énergie de la génératrice, actuellement le kérosne, par l'énergie générée par des panneaux photovoltaïques installés sur les ailes. Remplacer cette génératrice par des panneaux photovoltaïques diminuerait de 10% la consommation de kérosne. 
  • ULM dont le problème principal reste le décollage. Le système supercondensateur/panneaux photovoltaïques rendrait le décollage possible sur de courtes distances.
  • Aéromodélisme, ce système peut être commercialisé dans une optique marketing en lien avec le développement durable ou pour des amateurs de vol longue durée.

Nous avons mis en place un système de gestion de la répartition d'énergie embarqué dans le planeur. L'énergie générée par les panneaux solaires est injectée dans la batterie, permettant un rechargement partiel tout au long du vol. Le supercondensateur permet le maintien de la puissance nécessaire au fonctionnement du moteur notamment lors des phases de forte consommation.

L'axe d'innovation de notre projet se porte sur le système de répartition de l'énergie, associé à un supercondensateur, aux panneaux photovoltaïques et à la batterie. Les tests effectués ont permis de démontrer l'augmentation de l'autonomie de vol de notre motoplaneur, mais celle-ci reste restreinte. En effet nous avons effectué nos tests avec des panneaux photovoltaïques de faible qualité. L'objectif du projet Solar Drone, à savoir améliorer la durée d'activité des batteries, et par extension la durée de vol de notre planeur, est atteint.

Pour améliorer le système il serait envisageable d'utiliser des condensateurs à la place de la batterie.

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