Ce site dévoile les étapes entières de conception et de production d’une idée d’éolienne qui m’était venue en tête il a y une vingtaine d’années, à la suite de la visite d’une exposition en Allemagne (photo en page principale).

Le plan de match de ce travail devrait s’étaler sur environ 7-8 ans, ce qui devrait me mener au seuil de la retraite, avec un prototype en main, en début de retraite.

L’idée fondamentale d’une combinaison vent et lumière repose simplement sur la réalisation qu’une onde sonore agit de la même façon qu’une one lumineuse (si on laisse tomber la mécanique quantique pour un instant). L’autre aspect important était de considérer l’achatine (spirale logarithmique) comme fonction mathématique de base du design. une achatine, ou conque, est mathématiquement une spirale logarithmique, pour la raison que l’animal qui forme le coquillage grandit avec la structure (le principe de la série de Fibonacci, qui se retrouve un peu partout dans la Nature). Lorsqu’on place son oreille contre l’embouchure d’une conque, ou achatine, le son environnant pénètre la conque, atteint son centre, et rebondit jusqu’à notre oreille. En fait, une onde lumineuse fait de même et si la surface était un miroir parfait, on verrait son intérieur. En terme technologique, s’il était possible d’imbriquer une seconde achatine à l’intérieur d’une première achatine, l’onde (sonore ou lumineuse) de cette achatine-double pourrait passer d’une spirale à l’autre (en autant que le centre reste creux; une propriété qui reviendra régulièrement dans le design). Structurellement parlant, je n’ai pas réussi à créer un modèle stable avec 2 spirales imbriquées. Par contre, avoir trois, quatre, ou même cinq spirales imbriquées reste structurellement très stable. En faisant de même, il est donc possible de combiner optique (photovoltaïque) et mécanique des fluides (éolienne). Il est important de garder en tête qu’une fraction des photons sont absorbé par une seule cellule photovoltaïque (PV), et donc, par réflexion partielle interne, il devient possible d’utiliser la surface entière de l’intérieur de l’éolienne pour capter les photons à l’aide de PV.

Technologiquement parlant, la principale difficulté reste du transfert d’énergie, parce qu’au niveau de la génératrice (‘axial flux’) de l’éolienne, le courant est alternatif (AC), alors que les PV utiliseront un courant direct (DC). Ceci rappelle le problème en électronique des microphones à capacitance qui doivent éliminer le courant ‘bias’ (‘bias current’), alors qu’ici on ne voudra pas éliminer le ‘bias’, en terme de voltage. L’autre difficulté que j’ajoute est d’avoir décidé de créer une éolienne contra-rotative, ce qui implique que le courant de l’éolienne-photovoltaïque devra transférer les courants (DC et AC) par induction vers le base, ou par une brosse électrique, et que le principe commun de génératrice (ou moteur) avec stator-rotor est en fait une combinaison de deux rotors. J’ai construit un modèle simple de double-rotors qui est stable, ce que j’appelle “flux de jante”, en anglais peut-être ‘flange flux’ (étant donné que l’axe a été éliminé), par opposition la génératrice-moteur ‘axial flux’.

Personellement, j’aime bien ce concept, parce que ça correspond à un mélange parfait de mécanique des fluides, d’optoélectronique, d’électronique de puissance (power electronics), de design CAD, et d’art en fait (en terme potentiel de sculpture variable selon son axe), et finalement de design the page cette page web. En plus, ce design reste simple et pourrait être construit facilement dans une garage avec des outils de base (quoiqu’avec cette page web, j’ai décidé d’aller de l’avant et de faire un design 3D et éventuellement utiliser une imprimantes 3D pour le prototype, et ‘sand casting’ pour le produit final, probablement en aluminium.

Mon but est de garder le tout ‘open hardware’ et ‘open source’: de A à Z. C’est toujours un peu inquiétant de mettre quoi que ce soit libre d’accès, en terme de brevets, mais en fait, ce qui m’est devenu évident à force de tergiverser sur ce concept, qu’il y a en fait une infinité de concepts potentiels qui peuvent émaner de la base de cette idée... Etant donné que les changements climatiques deviendront un problème de plus en plus dramatique d’ici la fin du siècle, de voir une idée copiée de multiples façons me semble intéressant, en somme.

Soit dit en passant, en termes de changements climatique, j’ai décidé de garder le tout (en tout case, pour l’instant) en français. La réalité actuelle des USA, en 2026 (où je vis en ce moment), est que le ‘climate denialism’ est la philosi=ophie dominante. Je ne vois donc pas, en ce moment, l’intérêt de discuter d’un tel design qui offre une solution aux changements climatiques, en anglais. De toute façon, Google Translate est pas mal, s’il y a intérêt du côté anglais américain…

La partie ‘Cogitation’ contient une série de tests que j’avais fait par temps perdu, en utilisant des matériaux simples. La section CAD (conception assistée par ordinateur) est plus sérieuse, et constitue le travail présent (en 2026 jusqu’à 2032, par temps perdu, encore). J’avais écris les codes en Fortran, et je vais transformer le tout en Python3, et mettre tous les codes sur github/eolevoltaique. Le premier modèle complet que j’ai en tête, est ce que j’appelle ‘La Taïk à Cinq Spirales’. Je compte voir ce prototype en chair et en os, d’ici 2032 (un travail fait par temps perdu). Une fois la Taïk à Cinq Spirales faite, il sera facile de passer à la Taïk à 3, 4, ou même 7 spirales. Plus il y a de pales, plus il y a de courant direct photovoltaïque…

Le nom ‘Taïk’ fait évidemment référence à la partie photovoltaïque de éoliennes.