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E’LAB #5 L’HYDRO-GÉNÉRATION

E’LAB #5 L’HYDRO-GÉNÉRATION

Vous vous souvenez ? En septembre dernier au moment des salons nautiques de la rentrée, nous entamions une croisière expérimentale de deux mois en Méditerranée occidentale à bord de notre catamaran l’Excess 15 E’Lab. Une version hybride électrique conçue en étroite collaboration avec le motoriste allemand Torqeedo. Certains ont pu le visiter ou même naviguer quelques milles à bord. Notre prototype Excess est équipé de deux moteurs de type Deep Blue 50kW, d’un parc de batteries au lithium, de générateurs et d’une interface de gestion automatique de l’énergie mise au point par le motoriste bavarois. Cet ingénieux système est l’occasion pour toute l’équipe Excess de reparler de ce procédé d’hydro-génération et de partager leurs expériences avec l’ensemble de la communauté Excess.

L’hydro-génération, c’est quoi ?

C’est une fonction qui permet de générer de l’électricité sous voiles, au même titre que la dynamo d’un vélo. Les composants de la propulsion électrique sont utilisés « à l’envers » pour convertir la vitesse du bateau en électricité. Lors de la navigation à la voile, l’énergie exercée par le mouvement de l’eau sur les hélices est convertie, en électricité, grâce aux deux moteurs électriques. La puissance du vent peut, non seulement être convertie en puissance de propulsion, mais aussi être utilisée pour générer de l'électricité en récupérant l'énergie cinétique du flux d'eau. Celle-ci permet de faire tourner l'hélice afin de générer de l'énergie. L'hydro-génération se révèle particulièrement adaptée aux catamarans de grande croisière comme l’Excess 15, qui génèrent suffisamment d’énergie cinétique et peuvent aligner de longues distances.

Les conclusions de cet essai longue durée

Lors de cette croisière expérimentale à bord de l’Excess 15 E’Lab, nous avons pu essayer plusieurs configurations d’hélices et effectuer différents tests d’hydro-génération. En navigation hauturière avec des conditions idéales entre 15-20 nœuds de vent établi de travers, le catamaran glissait vraiment bien et j'étais surpris voire bluffé de voir que le bateau avait réussi à produire environ 75% de l'énergie utilisée quotidiennement, soit 18 kilowatts des 25 kilowatts de la période » témoigne Thibault. Pour ce convoyage, il n’y avait pas 8 personnes à bord, mais juste un skipper et son équipier. Tous les frigos étaient allumés, l’électronique enclenchée (notamment le pilote) et les pompes et chauffe-eaux pour la douche étaient utilisés. Mais attention : « ce sont des conditions idéales avec seulement deux personnes et une navigation non-stop qui permet de créer beaucoup d’hydro-génération » avertit Hervé. « Les utilisateurs et propriétaires de catamarans rencontreront rarement ce genre de conditions. On peut hydro-générer beaucoup, mais cela ne se fait pas sans perte de vitesse » complète-t-il. Entre août et novembre 2021, le skipper de l’Excess 15 E’Lab a pu effectuer plusieurs tests et évaluer à 1 nœud la perte moyenne de vitesse en mode hydro-génération.

Des chiffres qui varient en fonction du type d’utilisation

Il en ressort que l’énergie à bord tient aussi de l’utilisation du catamaran faite par le plaisancier. En naviguant au maximum à la voile, si possible sur de longues distances, vous optimisez votre consommation d’énergie à bord. « L’aspect positif de l’hydro-génération est qu’il vous encourage à ne faire que de la voile et non pas des déplacements au moteur comme c’est souvent le cas en charter ou quand vous rejoignez un mouillage en famille » explique Thibault. En matière de production d’énergie, chaque apport possède ses propres spécificités. On sait que les éoliennes fonctionnent très bien au près et que les panneaux solaires marchent à plein régime par beau temps. « L’hydrogénération ce n’est pas LA solution unique, mais cela peut contribuer à couvrir une partie de ses besoins quotidiens en croisière » ajoute Hervé.

Un des atouts majeurs du système Torqeedo que l’on retrouve sur l’Excess 15 E’Lab est qu’il gère le couple de l’hélice pour optimiser son rendement et générer un maximum d’électricité en fonction de la vitesse du bateau. De plus, contrairement aux systèmes rapportés (type Watt and Sea qui est aujourd’hui l’un des plus réputés), le système est déjà intégré au catamaran et n’ajoute pas d’éléments supplémentaires sous le bateau. Enfin, autre avantage du système Torqeedo : son caractère convivial. Vous retrouvez un graphique qui montre le flux d’énergie à la manière de ce vous pouvez avoir sur une voiture hybride ou électrique de type Tesla. L’écran est tactile. Vous pouvez cliquer sur les moteurs ou les batteries pour avoir plus de détails voire de choisir ou non d’hydro-générer. Son utilisation est facile d’accès pour un « technophobe » ou celui qui ne possède pas de réelles connaissances techniques !

 

Et vous, seriez-vous prêt à envisager une solution hybride ?

6 comments
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E
Enjoy catamaran
18 juin 2022
La « problématique » de la solution hybride (en dehors des questions de pollution concernant le lithium (extraction / production / fabrication des batteries / transport puis recyclage) c’est l’autonomie non ? Comment fait on avec un bateau hybride pour faire Ajaccio > Hyéres (140 nm) avec 20/25 nds de vent plein face et jusqu’à 2 mts de vagues ? Aujourd’hui on sait le faire avec nos cata équipés de moteurs thermiques
S
Stephen.H
21 février 2022
1 answer
It's great to see this area of boating being developed. The idea of removing complex Diesel engines and having a carbon neutral propulsion system is very enticing. Can't wait to see how it progresses. I would add that most long distance cruisers are probably not concerned about 1 knot of speed loss if it means they can be self sufficient for power.
Thibaut
Thibaut
15 mars 2022
Thanks for your input Stephen.H. It is important to know that for some of our customers 1 knot of speed loss is not important and that for others it is. We will be posting soon a survey around this subject where you will be able to choose between different proposals where the range, the electric autonomy and navigation time are altered in order to figure our what are the priorities of our customers. So stick around!
S
Stephen.H
21 février 2022
Ce commentaire a été supprimé
T
Thomas Cachera
5 février 2022
1 answer
Interesting!
Did you manage to estimate the drag generated by the propellers in generation mode. Compared to folding props of a regular diesel engine?
Is it a significant factor on a boat this size ?
Thibaut
Thibaut
16 février 2022
Hi again Thomas. We did study the propellers quite a bit. We actually tried fixed propellers and folding ones.
The drag of the fixed propeller was about 1 knot when turning on the hydrogenation.
When cruising between 8 and 9 knots, and switching on the hydrogenation, we dropped to speeds between 7 and 8 knots.
Therefore we can say it generates more drag than a folding prop on a diesel engine. But it produces energy in return! Which I find pretty awesome!