la Terre et le vent, sources d`énergies - HES-SO

La Terre et le vent, sources d’énergies
Numéro 8 - Novembre 2009
4Portrait d’ingénieure
L’énergie du cerf-volant
4Interview
Daniel Rosselat
4Reportage
Voyage d’étude en Islande
4Dossier
Eoliennes du futur
4Portrait d’étudiantes
Des femmes sur le terrain
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Avec une énergie renouvelée !
Issues de la chaleur de la Terre et de la puissance du vent, les énergies géothermiques et
éoliennes sont inépuisables pour qui sait les apprivoiser. Au-delà des questions techniques et
scientifiques, encore faut-il aussi employer avec intelligence et sagesse cette force que chaque
personne possède en elle pour créer un avenir durable. C’est notre vœu de fin d’année !
Anne de Montmollin et Sylvie Villa
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Valérie Briquez, une ingénieure qui aime mettre les mains dans le cambouis
A l’âge de 9 ans, Valérie Briquez
conduisait déjà le tracteur de
la ferme familiale. C’est dire
que les grosses machines n’effraient pas cette professeure de
l’unité de recherche Conception
et Simulation de la HE-Arc
Ingénierie au Locle.
Plutôt menue et discrète, Valérie Briquez fait
beaucoup moins que ses 37 ans. Cette française de Besançon, mariée et mère de deux
petites filles, est pourtant bien la professeure
avec laquelle ingénieuse.ch a rendez-vous.
Engagée en juillet 2008 à la HE-Arc Ingénierie,
elle y enseigne la méthode des éléments finis
qui permet de calculer les déformations d’une
structure et les composants de machines-outils. Elle assume aussi la responsabilité
du projet de recherche Kitves.
Cadette de 4 filles, Valérie a très tôt montré un intérêt marqué pour la mécanique, et
son père agriculteur pouvait compter sur elle lorsqu’une machine tombait en panne.
Intéressée par les matières scientifiques, la jeune fille passe son bac et entre à l’Université des Sciences de Besançon, option sciences pour l’ingénieur-e, où elle suit des
cours sur les éléments finis. L’intérêt s’est alors transformé en passion.
Ses études se déroulent sans histoire jusqu’au moment de terminer sa thèse, lorsqu’elle
n’obtient pas le financement attendu. Elle doit alors quitter le laboratoire de mécanique
appliquée de l’Université de Besançon et se retrouve sans travail. Elle fait ses offres en
Suisse, et la HE-Arc l’engage comme assistante de recherche dans le laboratoire de
machines-outils du Professeur Zaquini. « Pendant 6 ans, j’ai travaillé sur des projets
liés à l’industrie locale, l’horlogerie et les machines-outils, en charge de toute la partie
administrative et technique ».
En 2005, elle décide de tenter sa chance dans l’industrie. Engagée chez un constructeur
de machines-outils comme ingénieure-constructrice, elle est chargée de réaliser une
nouvelle conception de composants de machine. « J’y ai aussi élaboré une machine
complète de grande précision pour usiner les moteurs de Ferrari ou de l’aérospatiale ».
Elle est alors contactée par la HE-Arc pour remplacer un professeur qui part à la retraite.
Depuis juillet 2008, Valérie Briquez enseigne à 50% et consacre l’autre mi-temps à la
recherche et au développement, soit au projet Kitves. Ce dernier, lancé par l’entreprise
italienne Sequoia, spécialisée dans les énergies renouvelables, consiste à générer
l’électricité nécessaire aux appareillages électroniques et au chauffage des navires
marchands ou de croisière grâce à un cerf-volant. Il réunit 9 universités, entreprises
européennes et hautes écoles, dont la HE-Arc, et poursuit l’objectif de fournir une
alternative innovante à l’énergie électrique utilisée à bord des navires.
La tâche de la HE-Arc, dont Valérie Briquez assure la responsabilité, s’articule autour
de trois axes. D’abord, tester la résistance des câbles à la rupture, à la fatigue et aux
chocs. Ensuite, alimenter en énergie les capteurs montés sur la toile du cerf-volant,
qui serviront à identifier la position, l’orientation et l’accélération de ce dernier. Enfin,
modéliser la chaîne cinématique, soit tout l’appareillage au sol permettant de remplacer
les bras humains pour faire monter et descendre le cerf-volant. Les tâches 1 et 2 sont
bien avancées, la 3 est au programme de cette année. Premiers essais prévus en 2010.
PATRICIA BERNHEIM
A suivre sur www.ingenieuse.ch
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Daniel Rosselat
« L’itinéraire atypique de Daniel Rossellat »
Syndic de Nyon depuis 2008, patron du Paléo Festival depuis toujours, Daniel Rossellat a façonné sa
carrière au gré des circonstances, avec pour seul
bagage un CFC, un détour par une école d’ingénieur-e-s et un stage de journalisme.
Devenir ingénieur était un rêve d’enfant ? J’ai toujours aimé les maths et je m’imaginais en
professeur de math ou travailler dans le monde
scientifique. On vivait les débuts de l’électronique
et de l’informatique. Je ne savais pas exactement ce
que faisaient les ingénieur-e-s, mais l’idée d’inventer me plaisait. Mon père pensait qu’il valait mieux
faire un apprentissage. A 16 ans, je me suis retrouvé
à l’usine. Ce n’était pas facile. Après mon CFC de
mécanicien-électricien, je me suis inscrit à l’école
d’ingénieur-e-s de Genève. Pour payer mes études,
j’avais un job à mi-temps d’animateur socioculturel auprès des ados. Ce boulot me motivait, il me
prenait aussi beaucoup la tête et du temps. A force de dormir 4 heures par nuit, je suis
tombé malade. Après 3 semaines d’absence, à l’école, j’étais largué. On avait 22h de
maths par semaine… Difficile à rattraper. L’un des profs m’a alors encouragé à changer
de vie en écoutant ma passion pour le spectacle.
Les chances de grimper les échelons sont-elles les mêmes ?
On compte 2 femmes responsables de secteurs pour 8 hommes, tandis que l’on dénombre
15 femmes et 21 hommes au bureau permanent. A Paléo, être une femme n’est pas un
obstacle. En revanche, nous favorisons les temps partiels dans l’entreprise et ce sont
surtout des femmes qui les occupent. Or un temps partiel est un réel obstacle pour
grimper les échelons.
Un message à faire passer à nos lectrices ?
Pas facile, si on ne veut pas tomber dans les clichés ! (il réfléchit) C’est vrai qu’ingénieur fait
encore partie des métiers avant tout masculin… Mais l’ingéniosité est un terme féminin !
Propos recueillis par Patricia Bernheim
A suivre sur www.ingenieuse.ch
La Mangroove de la HES-SO Genève
à Paléo 2009
Vous l’avez fait le cœur léger ?
Arrêter l’école était un échec, mais ça m’a poussé à me donner à fond dans mon nouveau job. Je pense aujourd’hui qu’il ne faut pas craindre les échecs, mais utiliser cette
énergie pour saisir de nouvelles opportunités.
Avec le recul, c’est toujours un échec ? Non ! Mon apprentissage m’a montré tout ce que je ne voulais pas faire : avoir des
horaires, une hiérarchie, un boulot qui laisse peu de place à la créativité. Ce qui m’intéressait, dans mon travail d’animateur, c’était l’irrationnel de l’humain. J’ai regretté de
n’avoir pas fini l’école d’ingénieur-e-s, mon CV aurait meilleure allure, mais ce que j’ai
appris pendant mon apprentissage et l’école me sert encore aujourd’hui. Quel que soit
le projet, il y a toujours un moment où il faut faire preuve de rigueur.
Quelle est la répartition hommes/femmes dans l’équipe de Paléo ?
Je n’ai jamais fait le calcul… Cela varie d’une année à l’autre et selon le type de métiers.
Les femmes sont présentes dans tous les secteurs, à l’exception de la sécurité.
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La géothermie en Islande
Voyage au pays des arcs-en-ciel
Début septembre, une quinzaine de femmes de la HES-SO ont visité l’Islande, afin de mieux comprendre comment est produite et exploitée l’énergie géothermique dans le pays aux 300 volcans,
où la chaleur du magma affleure la surface terrestre. Elles en ramènent un dossier, à découvrir
en ligne, des images d’une nature spectaculaire, aussi rude que magnifique, et une expérience
de vie hors du commun.
Spectacle surprenant sur le parking de l’aéroport d’Akureyri, nord-est de l’Islande,
pour les rares voyageurs débarquant en ce 30 août à 300 km du cercle polaire :
une grappe de filles organisent trois équipages de 4X4 et leurs remorques, cuisine
y compris, avant de déguster une soupe debout entre les monstres mécaniques
chargés de leur montagne de bagages… L’équipe de la HES-SO commence
son périple de neuf jours à travers le centre de l’Islande. Au programme, visites
techniques - usines électriques de Krafla et Svartsengi, serres du centre de
recherche agricole de Hveragerdi - balades dans la nature sauvage et camping
par tous les temps.
Ces jeunes femmes ne sont pas là par hasard. Elles étudient ou travaillent toutes
à la HES-SO dans les domaines de l’ingénierie. Technicienne en matériau, étudiantes en chimie, en gestion de la nature, en architecture, ingénieures en géomatique, en microtechniques ou en architecture du paysage, docteures en biologie,
en sciences du vivant ou ingénieure physicienne, elles ont choisi de découvrir
les forces qui se cachent derrière le grand désert volcanique, les chutes d’eau
glacées et la steppe de la lointaine Islande. Pour toutes, c’est le voyage des
premières fois : conduire une Landrover à travers les gués et sur la piste de lave,
observer avec émotion un rassemblement d’oies sauvages, organiser un campement sous la pluie et dans le vent du Nord, et même voyager dans un grand
groupe de filles, au mépris des clichés égrenant que cela se passe toujours mal.
Au contraire, tout s’est très bien déroulé. Chacune a su enrichir le groupe de
ses compétences professionnelles ou qualités humaines, toutes les ont reçues
sans arrière-pensées.
Très vite, les voitures se transforment en centre de documentation : Emilie et
Mary-Line sortent les guides pour vérifier leurs observations. Ça ? C’est une oie à
bec court ; ça ? Un bouleau, bizarre car peu développé à cause du froid et tordu
par le vent. Roxane y ajoute ses connaissances médicinales des plantes et Sylvie,
une passionnée de l’Islande, y va de son explication géologique ou historique.
Cuisiner de nuit, dans la remorque ? Celles qui ont passé par le scoutisme organisent le tout de main de maître. Les nuits sont froides ? Chantal, qui a arpenté
moult terres lointaines et en a vu d’autres, donne ses trucs.
Chacune parvient à oublier l’inconfort de certains moments pour s’extasier devant
la beauté des paysages traversés, leur diversité, et même reconnaître que cette
fichue pluie n’arrive pas à attrister la terre d’Islande, où la végétation reste basse
mais chatoyante dans son camaïeu d’automne évoquant la Provence.
Moment impressionnant à Grotagja, lorsque le groupe se retrouve devant la faille
provoquée par la séparation des plaques tectoniques eurasienne et américaine,
avec le sentiment d’une balade hors du commun. Où que l’on regarde dans
cette région de Myvatn, l’horizon est strié des fumerolles produites par les zones
d’activité géothermique, donnant au paysage des allures très mystérieuses. Dans
un tel environnement, pas étonnant qu’autrefois, les habitants de ces contrées
aient peuplé leur imaginaire d’histoires de sorcières et de trolls pas toujours
sympathiques.
Beaucoup de sérieux et d’intérêt scientifique dans les visites ainsi que devant
les marmites de boue, les émanations de vapeur brûlante et sulfureuse, les lacs
chauds dans lesquels les courageuses se baignent malgré un vent glacial; mais
aussi beaucoup de rires devant le froid, les tentes trempées et la nourriture en
sachet. Un régal quand on a faim, reconnaissent même les puristes. L’Islande
est passée par là, ramenant chacune à l’essentiel, et l’humain à sa place. « Une
toute petite place qu’il ne devrait pas oublier », souligne Mélanie. Après cette
« parenthèse hors de tout et sans empreinte humaine », chacune essaiera de
s’en souvenir, au retour, dans son train-train aussi confortable que stressant et
parfois futile.
Marie-Christine PASCHE
A suivre sur www.ingenieuse.ch
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Accroître la rentabilité des éoliennes
L’éolienne du futur pourrait être dotée de…
six pales montées sur deux hélices distinctes! Un étudiant et une étudiante de la
HEIG-VD, à Yverdon-les-Bains, ont évalué
son potentiel énergétique et économique.
Bilan: 13% de rendement supplémentaire
par rapport aux modèles classiques.
Avec la participation des écoles d’ingénieur·e·s
de la HES-SO
Et le soutien financier de l’OFFT
Lorsque le vent rencontre les trois pales d’une éolienne
classique, celles-ci freinent sa course, et l’énergie fournie
par cette décélération est transformée en électricité. Plus
le cercle balayé par les pales est grand, plus on produit
d’énergie. Mais on ne peut les rallonger indéfiniment sans
faire exploser leur coût de fabrication. L’éolienne contrarotative, ou à double hélice, se propose donc de produire
davantage en conservant la même taille mais en récupérant l’énergie du vent au sortir de la première hélice. C’est
du moins le pari de la start-up Eothème, à Bex (VD).
« L’idée d’une double hélice, explique Raoul Herzog,
professeur à l’institut d’automatisation industrielle de la
HEIG-VD, existe déjà, notamment dans certains hélicoptères. La véritable innovation d’Eothème, c’est leur
réducteur planétaire, un additionneur mécanique. » Alors
qu’une double hélice aurait nécessité l’installation de deux
génératrices, une par rotor – trop cher et trop compliqué
–, le réducteur planétaire permet de n’en avoir qu’une.
Après avoir déposé le brevet de cette invention, la
start-up vaudoise s’est posée deux questions: combien
une éolienne contra-rotative produit-elle d’énergie supplémentaire ? Et cette dernière est-elle suffisante pour
que ce nouveau modèle soit commercialisable ? Pour y
répondre, Eothème a fait appel à la HES-SO, qui a lancé
un projet de recherche sur trois sites, Yverdon, Fribourg
et Genève. « Pour évaluer la quantité d’énergie produite,
nous avons travaillé sur un modèle réduit, explique Nuot
Dorta, l’étudiant en filière microtechniques qui a consacré
son travail de diplôme à l’étude du rendement additionnel
de la contra-rotative. La partie mécanique a été construite
Les écoles partenaires :
HEIG-VD
Haute École d’Ingénierie et
de Gestion du Canton de Vaud
Route de Cheseaux 1
CH-1401 Yverdon-les-Bains
Tél. : +41 (0)24 557 63 30
Fax : +41 (0)24 557 64 04
www.heig-vd.ch
à l’Ecole d’ingénieur-e-s de Fribourg et je me suis chargé
de la commande électrique et des tests en soufflerie à la
Haute école de Genève (hepia). »
Test en soufflerie
Nuot Dorta a effectué quelques 150 mesures, en tenant
compte de 4 paramètres: la vitesse du premier rotor, celle
du second, et l’inclinaison des pales de chacun. « Après
avoir beaucoup tâtonné, nous avons déterminé, pour un
vent d’environ 15 mètres par seconde - près de 60 km/h
- la position des hélices offrant le meilleur rendement. Elle
permet une production d’énergie de 13% supérieure à
celle d’une éolienne classique de même taille. »
De son côté, Anne-Laure Bornoz, étudiante en économie
à la HEIG-VD, s’est chargée du volet commercial de la
recherche. « J’ai commencé par étudier le coût et le rendement d’une éolienne classique en fonction de sa taille
ou du prix de l’électricité. Ensuite je me suis intéressée
à la contra-rotative pour savoir quels seraient les coûts
supplémentaires au niveau de la fabrication, l’objectif
étant de déterminer si le rendement additionnel était
suffisant pour couvrir l’investissement de départ. Ma
conclusion ? Pour les petites et moyennes éoliennes –
production de 100 à 800 kW - pas vraiment. En revanche
pour les grands modèles - 800 kW à 5 MW - un bonus
d’énergie additionnel de 10 à 20% constitue déjà un élément intéressant: le cash-flow supplémentaire dégagé
permettrait une récupération des capitaux assez rapide.
»
CAROLE PELLOUCHOUD
A suivre sur www.ingenieuse.ch
EIA-FR
École d’Ingénieur·e·s et
d’Architectes de Fribourg
Bd de Pérolles 80 - CP 32
CH-1705 Fribourg
Tél. : +41 (0)26 429 66 11
Fax : +41 (0)26 429 66 00
www.eif.ch
hepia-GE
Haute école du paysage, d’ingénierie
et d’architecture de Genève
Rue de la Prairie 4
CH-1201 Genève
Tél. : +41 (0)22 546 24 00
Fax : +41 (0)22 546 24 10
www.hesge.ch/hepia
HE-ARC
Haute École Arc-Ingénierie
Rue Baptiste-Savoye 26
CH-2610 Saint-Imier
Tél. : +41 (0)32 930 11 21
Fax : +41 (0)32 930 11 22
www.he-arc.ch
HES-SO Valais
Haute École ValaisanneSciences de l’ingénieur-e
Route du Rawyl 47
CH-1950 Sion
Tél. : +41 (0)27 606 85 11
Fax : +41 (0)27 606 85 15
www.hevs.ch
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Impressum
Direction du projet
Sylvie Villa, responsable du domaine des
Sciences de l’ingénieur.e à la HES-SO et
directrice du programme Égalité HEIG-VD,
Anne de Montmollin, coordinatrice
Les femmes de la HES-SO sur le terrain
Rédaction
Marie-Christine Pasche, Patricia Bernheim,
Carole Pellouchoud
Photos
jph-daulte-photo.com
Imprimé
Maquette : Sophie Jaton
Mise en page : Albena Basset, hepia-GE
Site internet
Conception initiale : Vincent Greset
Mises à jour : Chrystelle Vanni HE-ARC
Impression
Imprimerie St-Paul, Fribourg
Edition
Projet ingénieuse.ch, HEIG-VD,
Rte de Cheseaux 1,
1400 Yverdon-les-Bains,
[email protected]
Tirage : 30’000 exemplaires
Distribution :
Apprenties et étudiantes
des écoles professionnelles,
des classes gymnasiales et
des écoles de culture générale
de Suisse romande.
En septembre, quatorze jeunes femmes étudiant ou travaillant à la HES-SO sont parties en Islande et à
Copenhague découvrir sur le terrain la géothermie et l’énergie éolienne pour ingénieuse.ch. Leurs portraits
et impressions de voyage sur www.ingenieuse.ch