Technologie

ÉNERGIE DU VENT
À l’aide de voiles modernes (rotors Flettner), l’énergie du vent est utilisée pour propulser le navire.
PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ
La vitesse du navire fait tourner des hydroliennes qui produisent ainsi de l’électricité.

STOCKAGE D’ÉNERGIE
L’électricitité produite est stockée à bord. En fonction des marchés, elle est stockée dans des batteries, ou convertie en hydrogène par électrolyse ou en carburant liquide (méthanol) par une installation de power-to-X embarquée. Il peut également être converti en ammoniac pour la chimie verte.

LE NAVIRE ENERGIE

La technologie au cœur des solutions de production d’énergie de FARWIND ENERGY est le navire-énergie.

Le navire-énergie est avant tout un voilier, c’est-à-dire un navire propulsé par le vent. Les voiles sont des rotors Flettner, qui sont des cylindres verticaux en rotation autour de leur axe et qui convertissent l’énergie du vent en force propulsive grâce à l’effet Magnus.

Les navires énergie sont équipés d’hydroliennes qui convertissent l’énergie cinétique du navire en électricité.

Les navires-énergie étant mobiles, l’électricité produite par les hydroliennes est stockée à bord. En fonction des besoins, elle est stockée dans des batteries, ou convertie en énergie.

Les énergies possibles sont l’hydrogène obtenu par électrolyse de l’eau, le méthanol ou l’ammoniac par combinaison de l’hydrogène produit par électrolyse avec du dioxyde de carbone ou de l’azote.

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Science

FARWIND ENERGY s’appuie sur 5 années de recherche à l’École Centrale de Nantes, l’une des toutes premières écoles d’ingénieurs de France et un des leaders mondiaux pour la recherche sur les énergies marines renouvelables.

Avant de créer FARWIND ENERGY, Aurélien Babarit travaillait comme chercheur à l’Ecole Centrale de Nantes.

De 2012 à 2020, il a été le responsable de l’équipe Énergies Marines et Océan du laboratoire LHEEA. En 2016, en collaboration avec son collègue Jean-Christophe GILLOTEAUX, il a mis sur pied une équipe et a commencé à étudier la technologie du voilier-hydrolienne.

Pour en apprendre plus sur les principales conclusions de leurs travaux, nous recommandons la lecture des articles suivants :

- A. Babarit, J-C. Gilloteaux, G. Clodic, M. Duchet, A. Simoneau, M.F. Platzer (2018) Techno-economic feasibility of fleets of far offshore hydrogen-producing wind energy converters. International Journal of Hydrogen Energy Vol. 43(15), pp. 7266-7289
  Cet article est l’article fondateur du concept développé par FARWIND ENERGY : convertir l’énergie du vent en haute mer en carburant renouvelable.
- A. Babarit, J-C. Gilloteaux, E. Body, J-F. Hetet (2019) Energy and economic performance of the FARWIND energy system for sustainable fuel production from the far-offshore wind energy resource. In Proc. Of the 14th International conference on ecological vehicles and renewable energies (EVER 2019), Monaco
  Cet article compare les différents vecteurs énergétiques possibles pour les solutions de production d’énergie de FARWIND et met en évidence l’intérêt du méthanol.
- R. Abd-Jamil, A. Chaigneau, J-C. Gilloteaux, P. Lelong, A. Babarit (2019) Comparison of the capacity factor of stationary wind turbines and weather-routed energy ships in the far-offshore. In Journal of Physics: Conference series Vol. 1356
  Cet article montre que des facteurs de charge supérieurs à 80% peuvent être atteints avec les voiliers-hydroliennes grâce au routage météorologique.
- A. Babarit, G. Clodic, S. Delvoye, J-C. Gilloteaux (2020) Exploitation of the far-offshore wind energy resource by fleets of energy ships – Part 1: Energy ship design and performance. Wind energy science, Vol. 5, 839-853
  Cet article décrit un modèle numérique pour la prédiction de la vitesse et la production d’énergie par les voiliers-hydroliennes. Il décrit également le design de navire qui a été développé à l’ Ecole Centrale de Nantes.
- A. Babarit, N. Abdul Ghani, E. Brouillette, S. Delvoye, M. Weber, A. Merrien, J. Templai, V. Frémont, M. Michou, S. Bourguet, J-C. Gilloteaux (2021) Experimental validation of the energy ship concept for far-offshore wind energy conversion, Ocean Engineering, Vol. 239.
  Cet article décrit la preuve de concept expérimentale du voilier-hydrolienne qui a été réalisé en Juillet 2019.
- A. Babarit, F. Gorintin, P. de Belizal, A. Neau, G. Bordogna, and J-C Gilloteaux (2021) Exploitation of the far-offshore wind energy resource by fleets of energy ships – Part 2: Updated ship design and cost of energy estimate, Wind Enery. Science., Vol. 6, 1191–1204
  Cet article montre que le méthanol produit par les navires énergie pourrait, à long terme, devenir une alternative neutre en carbone concurrentielle par rapport à l’essence sur le marché européen des carburants de transport.
- A. Babarit, R. Abd-Jamil, J-C. Gilloteaux (2021) Etude du potentiel des voiliers-hydroliennes pour l’alimentation en électricité renouvelable de Saint-Pierre-et-Miquelon. Proc. of the Symposium de Génie Electrique, 6-8 juillet 2021, Nantes, France.
  Cet article est une étude de cas. Il évalue dans quelle mesure la solution e-FARWIND (stockage sur batterie) pourrait contribuer à la réduction des émissions de l’archipel français de Saint-Pierre-et-Miquelon.
- B. Elie, A. Babarit, B. Bognet, T. Boileau, M. Weber, J-C. Gilloteaux (2022) Experimental proof-of-concept of the energy ship technology. In Proc. Of the 2022 TORQUE conference, Delft, Netherlands.
  Cet article présente les essais réalisés en juillet 2021 avec le prototype téléopéré et propulsé par un rotor Flettner.
- G. Juin-Gauthier, B. Elie, O. Kermorgant, A. Babarit, V. Fremont (2022) Experimental validation of a dynamic model of energy ships. In Proc. Of the 25e Congrès Français de Mécanique, Nantes, France.
  Cet article présente un modèle dynamique de navire-énergie et sa validation par comparaison avec les essais réalisés sur le prototype.