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Prototype précis à échelle réelle pour un générateur solaire plug and play

Prototype précis à échelle réelle pour un générateur solaire plug and play


« C’est seulement lorsque vous le voyez physiquement que vous réalisez que la forme et la fonction ne devraient pas être les mêmes »
Brian Gramm, Peppermint Energy

Une brillante idée…

Parfois, un nouveau chemin devient plus clair quand on comprend les pièges de l’ancien. Brian Gramm faisait des recherches sur les énergies renouvelables à grande échelle, comme les fermes éoliennes, quand une approche totalement nouvelle lui vint à l’esprit. Plutôt que d’essayer de créer une énergie verte qui ressemble à l’ancien système, à savoir un grand réseau électrique, pourquoi ne pas générer de l’énergie là où on en a besoin et de permettre aux consommateurs d’avoir leur propre centrale électrique en miniature qu’ils peuvent emmener n’importe où.

« Il y a des cas où l’énergie solaire à grande échelle est appropriée, comme les immeubles de bureaux. Mais souvent, les équipements que la plupart d’entre nous utilisent tous les jours, n’ont vraiment pas besoin de beaucoup d’énergie », dit Gramm.

Il a co-fondé Peppermint Energy, une société du Dakota du Sud qui a conçu un générateur solaire portable plug-and-play nommé FORTY2. Tel une centrale solaire dans une valise, le FORTY2 attire assez de jus du soleil pour alimenter en énergie les lampes, les ordinateurs portables, voire un frigo. Une batterie stocke l’énergie et la restitue après le coucher du soleil.

Inspiration au partage

FORTY2 a subi de nombreuses modifications depuis l’idée jusqu’à la livraison finale. Au début, Gramm pensait que le dispositif conviendrait mieux aux consommateurs américains –les « tailgaters » et les campeurs en quête de repos loin de la civilisation entre autres. Mais les experts étaient les plus heureux de ce que le FORTY2 pouvait accomplir dans les pays en développement, où trois milliards de personnes vivent sans électricité. Si l’objectif de Peppermint a été d’alimenter en électricité des lampes permettant de poursuivre le travail après le coucher du soleil, et de faire fonctionner les équipements de secours pour les sinistrés ainsi que les réfrigérateurs permettant de conserver la pénicilline, cet équipement changerait vraiment la vie de tous.

Imaginez le fait que la médecine humanitaire pourrait atteindre des endroits éloignés où elle ne pouvait aller auparavant. Le dispositif pourrait également stimuler le commerce dans des régions éloignées où certains entrepreneurs trouvent les moyens de monétiser une énergie verte libre.

Pour parvenir à ses objectifs, Gramm réalise que le FORTY2 doit être assez robuste. Dans un format portable, fournissant une puissance telle qu’elle est exigée par la réfrigération, c’était le plus grand défi à relever. Gramm réunissait les talents, les ressources et les relations pour concrétiser son idée. « Honnêtement, tout ce que j’avais à cette époque était une idée, et une image », a-t-il dit.

Une fois que les ingénieurs ont poussé l’idée aussi loin que possible dans la CAO, Peppermint a eu besoin d’un prototype physique. « C’était dur pour tout le monde, y compris moi, d’apprécier la taille et l’échelle lorsque vous êtes devant l’écran », expose Gramm. Avec 3 pieds de largeur et un poids aux alentours de 27kg, le FORTY2 requiert un boîtier robuste, complexe et assez fort pour tenir tous les composants. Fused Deposition Modeling (FDM) était la seule méthode d’impression 3D qui pourrait le réaliser.

Le premier prototype à grande échelle, construit avec l'imprimante 3D de production Fortus, a mis en évidence certaines révisions de la conception à faire. « C’est seulement lorsque vous le voyez physiquement que vous réalisez que la forme et la fonction ne devraient pas être les mêmes », a déclaré Gramm. Par exemple, un interrupteur d’alimentation n’est pas nécessaire. Il suffit de mettre en marche FORTY2. L’équipe de Peppermint a également décidé de réaliser un dispositif encore plus petit que prévu après la réalisation du premier prototype qui est jugé comme maladroit. Gramm a déclaré que s’il fallait tout refaire encore une fois, il aurait intégré les imprimantes 3D profesionnelles plus tôt dans le processus.

Des partenariats de modélisation

Étonnamment, les prototypes rapides ont permis de réaliser un autre élément fort du succès : les partenariats. « Ne demande-t-on pas toujours à un vendeur « faites-moi quelque chose de personnalisée qui fonctionne de concert avec un tas d’autres choses que je ne peux pas vous montrer » ?, a déclaré Chris Maxwell, le président de Peppermint.

Des prototypes aux dimensions réelles facilitent les discussions avec les fabricants et les fournisseurs. Par-dessus tout, Maxwell a déclaré qu’une fois que le produit était tangible, les investisseurs potentiels estiment qu’ils achètent un « business » et pas seulement une idée. Certains ont même dormi dans la maison prototype pendant le week-end.

Après une seconde itération, l’équipe a découvert une faille de ¼ pouce dans la conception de FORTY2. Selon Gramm, elle aurait pu être négligée avec la CAO. En outre, la puissante batterie pour la réfrigération, il a fallu revoir certains composants. « Nous avons pu faire les changements qui j’estime nous ont permis d’économiser au moins un quart de million de dollars en outillage », a déclaré Gramm. En raison des deux prototypes FDM, l’équipe entame maintenant la production avec confiance.

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