Innovation

Ce jeune lycéen de 17 ans a inventé un moteur électrique innovant et sans terres rares

Un jeune lycéen de Floride a développé une technologie qui pourrait un jour révolutionner les véhicules électriques. Concrètement, il a mis au point un moteur à réluctance synchrone qui offre un couple et un rendement supérieurs à ceux des moteurs électriques existants.

Robert Sansone, originaire de Floride, a mis au point un nouveau type de moteur pour voitures électriques. Du haut de ses 17 ans, le jeune Américain dispose déjà dans son palmarès de pas moins de 60 projets, allant de l’invention d’une main animatronique à la conception de bottes de course atypiques, en passant par la création d’un kart pouvant rouler à plus de 100 km par heure. Toutefois, ses plus grands exploits tournent autour des moteurs pour voitures électriques. Parmi justement ses dernières inventions, il y a un moteur à réluctance synchrone qui s’annonce plus économique et plus efficace que les modèles existants.

Une conception sans terres rares

C’est au Smithsonian Magazine que Sansone a confié les détails de son nouveau travail ainsi que son grand intérêt pour les moteurs des voitures électriques. D’après lui, le fonctionnement de ces équipements requiert des aimants fabriqués à partir d’éléments en terres rares. Malheureusement, l’extraction de ces matières minérales est souvent coûteuse, sans compter l’impact que cela entraine sur l’environnement. Le jeune Américain a alors focalisé ses recherches sur un moteur électrique à reluctance synchrone qui n’utilise ni du néodyme, ni du samarium, encore moins du dysprosium. Bien que le concept ne soit pas totalement nouveau, force est de reconnaitre que les moteurs à reluctance synchrone existants ne sont pas suffisamment puissants pour être adaptés aux véhicules électriques. Sansone a alors créé un nouveau modèle avec une conception améliorée.

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Une efficacité prouvée

En fait, les moteurs à réluctance synchrone sont dépourvus d’aimant. Au lieu de cela, ils comportent des entrefers ainsi que des rotors conçus à partir de plaques électriques en acier. Afin de générer le mouvement de rotation, ils exploitent ce que l’on appelle la différence de réluctance. Pour obtenir un meilleur rendement, Sansone a eu l’idée de remplacer l’entrefer par un autre matériau qui a permis d’obtenir un rapport de reluctance plus élevé. Il a créé le prototype à partir de plastique imprimé en 3D, de fils de cuivre et d’un rotor en acier. Les tests réalisés ont donné des résultats surprenants, avec 39 % de couple en plus, a rapporté Smithsonian Magazine. Plus précisément, une efficacité supérieure de 31 % à raison de 300 tr/mn a été constatée. Pour 750 tr/mn, l’efficacité a atteint 37 %.

Toute la configuration expérimentale de l'inventeur
Toute la configuration expérimentale de l’inventeur. Crédit photo : Robert Sansone

Plusieurs prototypes ont été nécessaires

Le lycéen affirme qu’il a fallu mettre au point plusieurs prototypes avant de pouvoir tester la conception de son moteur à réluctance synchrone. Sans l’aide d’un mentor, il aurait été obligé de  mener les recherches seul. « Finalement, sur le 15e moteur, j’ai pu obtenir un prototype fonctionnel », a-t-il expliqué. Grâce à son travail, Robert a remporté le prix intitulé George D. Yancopoulos 2022 au Regeneron International Science and Engineering Fair (ISEF). Une récompense qui lui a d’ailleurs permis d’empocher la somme de 75 000 dollars.

Source
smithsonianmag.com

Marc Odilon

Tout ce qui touche de près ou de loin à l'High-tech me fascine !

20 commentaires

  1. Savoir que l’on peut faire mieux, sans massacrer notre Terre , à notre détriment, donne beaucoup d’espoir.
    Bravo à ce jeune Monsieur Robert SANSONE !

  2. Bravo et félicitations pour avoir amélioré le processus du moteur électrique a reluctance synchrone
    J’ai lu hier que les Chinois ont réussi a faire fonctionner des trains a 600 et 1000 kilomètre/ heure uniquement avec des aimants a base de terre rare (17 éléments) sans électricité.il ont de la chance d’avoir le plus grand gisement de terre rare en Chine.

  3. Vive tous ces jeunes qui sont l avenir et vont trouver des solutions à nos problèmes actuels et futurs ce qui n empecheche pas de changer notre mode de vie en étant plus sobre….

  4. Le voici, un autre sujet intéressant et, surtout, NOUVEAU.
    Le rédacteur en chef fait preuve d’un réel professionnalisme et de respect pour les lecteurs de “Neozone”.
    Merci !

  5. Bravo….mais pourquoi les grands scientifiques et les grosses boîtes ne sont pas capables de faire pareillement ? Cette question me travaille… beaucoup.

  6. Très heureusement il existe encore des petits génies sur notre planète pour inventer des sorties du gaspillage de ressource que les humains ont fait durant 1 siecle et demi.
    Toutes mes félicitations à ce tout jeune homme qui commence une carrière scientifique pleine d’avenir.

  7. Je trouve ça très encourageant c’est la preuve qu’il faut investir plus en éducation en nos jeune Dan nos valeurs. Merci à lui pour toute ces sacrifices et sa générosité de partager.

  8. Les karts qui roulent à plus de 100 kms/ h sont les plus nombreux, même 250 à l’heure pour les 250 cm3

  9. Ah oui le fameux entrefer de la famille des kinexistepa, donc leurs jean jacque a eu la bonne idée d’inventer le moteur pas a pas. Ou le moteur a dc a electro aiment au choix l’article n’en dit pas assez.
    Pour votre information les moteurs sans aiment permanent existe, et sont même partis les plus employés en automobile, vu que le moteur triphasés ne comporte pas de terre rare, ni même de pièce d’usure comme les “charbon” (balais en graphite) des moteur DC. Mais juste un rotor acier avec une bague de court circuit aux deux extrémitées. Enfin je suppose que ce genre de concours ne vaut pas mieux que notre vielle émission dont le nom m’échappe et qui avait recompensé un type venu vendre de l’énergie infini a base de moteur a aiment permanent

  10. Bravo et bon courage à tous ces jeunes qui proposent des solutions et qui trouvent des évolutions dans la recherche de mode de propulsion innovantes .
    Penchez vous aussi sur le stockage d’énergie autres que l’utilisation de lithium ne serait-ce que l’évolution des supra condensateurs et bien d’autres systèmes.
    Il est dommage que les intérêts financiers soient privilégiés à l’évolution technologique !!!

  11. Juste une petite correction: ce ne peut pas être l’entrefer qui est modifié vu que comme son nom l’indique, c’est un espace entre 2 fers. Par contre, ce brillant jeune homme a probablement eu l’idée de mettre du cuivre pour faire les noyaux des bobines. Mais pour ce faire, ce doit être je suppose du cuivre magnétique et pour cela il faut le “mixer” avec du manganèse. Est ce ce qu’il a pris ..!?

  12. Rien de révolutionnaire… à voir des génies partout, vous passez à côté des vrais.

    Jai déjà un moteur sans terre rare dans ma tesla, du coup je ne comprend pas bien l’intérêt de ce topic.

  13. Encore une trouvaille sur laquelle les Industriels vont très vite mettre la main afin de s’empresser d’expliquer à quel point il est dommage qu’elle ne soit pas exploitable à grande échelle !

  14. Rien de nouveau.. ce moteur a fait l’objet de ma thèse en 1972 et mon prototype est toujours opérationnel !..
    Bravo et félicitations à ce jeune surdoué

  15. Je ne vais pas rentrer dans details techniques que la plupart ne comprendront pas… mais il n’a absolument rien révolutionné, c’est juste une grosse fumisterie et je suis surpris qu’un magasine, s’il se revendique sérieux et professionnel, puisse relayer ce genre de chose !
    Bref, les moteurs électriques actuellement les plus performants, sont hybrides !!! À la fois, à reluctance et avec aimants, mais les industriels on déjà commencé à remplacer les aimants à base de terres rares par des ferrites.
    Et les moteurs actuels atteignent des rendements supérieurs à 95%, il n’y a plus tellement de gains technologiques à faire à ce niveau là, les plus gros gains et ce qui a le plus d’importances dans un système d’entraînement électrique, c’est l’électronique de puissance, ce que l’on appel un variateur de vitesse et notamment ceux à double ponts de puissance qui sont également régénératifs pour récupérer l’énergie cinétique dans les phases de décélération…
    Voilà… aucun intérêt à cet article et fausse “découverte de génie” 😉

    (Je m’appuie sur plus de 15 ans d’expérience dans les systèmes d’entraînement électrique pour l’industrie, mais n’y suis plus impliqué et n’ai aucuns intérêts particuliers)

  16. Mais, pas assez de puissance pour faire rouler un SUV. Dommage, ses tests dans le vide étaient prometteurs.

  17. Un futur scientifique de demain! J’espère que les industriels du pétrole ne vont pas monnayer son invention pour qu’elle disparaisse!

  18. Et pendant ce temps là d’autres jeunes, en échec scolaire, font des rodéos urbains, taguent les murs de nos villes, ou plus récemment, nouvelle mode venue des usa, pillent des magasins en bande… et d’autres vendent leurs charmes sur onlyfan, etc etc

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