● Le Journal du Geek 📅 19/03/2026 à 17:02

Énergie & Environnement 👤 Camille Coirault

🏷️ Tags : éolien rag rte

© Matt Paul Catalano / Unsplash Un simple gyroscope flottant sur l’eau pouvait transformer les caprices de l’océan en électricité propre ? C’est la thématique sur laquelle porte cette étude, publiée le 17 février dans la revue Journal of Fluid Mechanics. Son auteur, Takahito Iida, chercheur en architecture navale à l’Université d’Osaka, a démontré qu’il serait théoriquement possible de convertir 50 % du mouvement cinétique des vagues en électricité. Théoriquement, car son travail repose pour le moment sur des modélisations mathématiques et des simulations numériques. Aucun prototype n’a été mis à l’eau, mais les résultats qu’il met en avant sont suffisamment encourageants pour l’engager à poursuivre ses recherches, et pourquoi pas, envisager une phase de test en conditions réelles. Un gyroscope pour dompter les vagues Ce dispositif s’appelle un GWEC pour Gyroscopic Wave Energy Converter, ou convertisseur d’énergie houlomotrice à gyroscope. Le concept n’est absolument pas nouveau et remonte aux années 2000, notamment grâce aux travaux des chercheurs de l’École Polytechnique de Turin (Politecnico di Torino), qui ont réellement envisagé les première applications de l’houlomotricité avec le projet ISWEC (Inertial Sea Wave Energy Converter). Il s’agit d’une structure flottante contenant un volant d’inertie en rotation rapide, relié à un générateur. Lorsque les vagues font tanguer le dispositif, le gyroscope oppose une résistance naturelle grâce à la précession, un phénomène physique par lequel un objet en rotation réagit perpendiculairement à la force qui lui est appliquée. C’est cette résistance mécanique qui est captée et transformée ensuite en électricité. Seulement voilà, malgré les efforts investis dans la recherche, les GWEC n’ont jamais réussi à franchir le cap de la viabilité industrielle. L’océan, étant par nature, houleux et donc imprévisible, ses vagues ne se ressemblent jamais. Elles varient constamment en hauteur, en direction, en fréquence ou en forme. Les dispositifs avant celui proposé par Takahito Iida manquaient de flexibilité : on peut, à ce titre, les comparer à des panneaux solaires fixes, qui ne pourraient pas suivre le soleil. Conçus pour fonctionner de manière optimale face à un type de vagues, dès que la mer changeait, ils ne captaient alors qu’une petite fraction de l’énergie dispensée. C’est ici que l’apport de Takahito Iida devient intéressant. Pour résoudre ce problème de front, il a modélisé mathématiquement le comportement du dispositif face aux vagues, en s’appuyant sur la théorie linéaire des vagues. Un cadre qui simplifie la complexité de l’océan en considérant les vagues comme des oscillations régulières et prévisibles, ce qui permet de calculer avec précision comment le gyroscope va réagir auxw différents types de houles. Grâce à cette modélisation, il a pu identifier ce qu’il considère commme la configuration optimale d’un GWEC. Selon lui, il est nécessaire que celui-ci puisse ajuster en temps réel deux paramètres : la vitesse de rotation du volant et la résistance du générateur. Ce, afin de s’adapter en permanence aux conditions marines du moment. Grâce à ce contrôle dynamique, son concept de GWEC peut, sur le papier, maintenir un rendement proche des 50 %, là où ses prédécesseurs calaient dès que la mer se montrait capricieuse. Takahito Iida explique : « Les convertisseurs d’énergie des vagues se heurtent souvent à un obstacle de taille : les conditions océaniques ne cessent de changer. L’intérêt d’un système gyroscopique, c’est qu’on peut le piloter de façon à conserver une absorption d’énergie élevée, même quand la mer se fait plus agitée ou plus calme ». Le plafond de verre… ou plutôt de mer Le seuil des 50 % correspond en réalité à une limite théorique fondamentale propre à la physique des vagues : quelle que soit l’ingéniosité du dispositif, aucun convertisseur oscillant sur une surface plane ne peut capter plus de la moitié de l’énergie d’une vague qui le traverse. C’est le même type de plafond que la limite de Betz dans l’éolien, une règle qui stipule qu’une éolienne ne peut pas extraire plus de 59 % de l’énergie du vent, au risque de bloquer l’écoulement de l’air. Atteindre ce plafond sur une variété de houle plus large est déjà en soit, une avancée, mais qui ne doit pas éclipser les limites des travaux du chercheur. Tout d’abord, ses modélisations ont été calculées à partir de vagues que l’on pourrait considérer comme « idéales ». Régulières et bien formées, ce sont des représentations mathématiques qui ne représentent pas la surface de l’océan, bien plus chaotique. Pare exemple, lorsqu’il a testé son modèle sur des vagues irrégulières et asymétriques, le rendement a effectivement chuté, surtout dans les fortes houles. Ensuite, l’énergie nécessaire pour maintenir le gyroscope en rotation n’a pas été intégrée aux calculs. Dans un GWEC, le volant d’inertie ne tourne pas tout seul : il faut l’alimenter en électricité pour compenser les frottements mécaniques et maintenir sa vitesse de rotation. Si la consommation est trop importante, elle pourrait grignoter une bonne partie de l’électricité produite, voire, dans le pire des cas, remettre en question la rentabilité énergétique de l’ensemble du dispositif. Rien qui ne le décourage pour autant, puisque son désir est désormais de confronter son modèle à la réalité. Des essais physiques sont déjà en cours de planification, avec l’objectif de valider ou d’invalider ses calculs. Takahito Iida a d’ailleurs en tête de tester un autre design de GWEC. Plutôt que de le concevoir de façon symétrique, il aimerait tester l’inverse, avec un dispositif dont la forme ne serait pas identique de chaque côté. Selon lui, il pourrait interagir différemment avec la houle et dépasser la limite des 50 %, cette dernière étant, en partie, lié aux formes symétriques. Mais tout cela reste, pour l’heure, purement spéculatif et nous attendrons de voir tourner son premier prototype en conditions réelles pour pouvoir nous prononcer. 🟣 Pour ne manquer aucune news sur le Journal du Geek, suivez-nous sur Google et sur notre canal WhatsApp. Et si vous nous adorez, on a une newsletter tous les matins. 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