FeTu : des solutions énergétiques propres
Article rédigé par Paul Beynon, avocat adjoint principal en brevets, Appleyard Lees IP LLP
Jonathan Fenton, fondateur et PDG de FeTu, une entreprise innovante spécialisée dans la conception de technologies destinées à réduire les émissions de carbone et applicables à un grand nombre de systèmes et d’industries, a mis au point un dispositif à énergie “verte” révolutionnaire, le système FeTu Roticulating™, dont la vocation est de réduire les émissions de carbone.
Pour faire face au changement climatique, les entreprises doivent se tourner verts des sources d’énergie plus propres.
Le système à déplacement de fluides mis au point par FeTu est polyvalent, rentable et très efficace, et se prête à une grande variété d’applications.
FeTu Roticulating™ en quelques lignes
Le système à roticulation de FeTu est considéré comme le premier dispositif à quadruple effet (duplex à double effet) au monde. Il est léger et modulable et ne fait appel qu’à deux pièces mobiles pour faire fonctionner quatre chambres de compression en opposition de phase, ce qui permet de convertir l’énergie potentielle en énergie cinétique en limitant les pertes.
Il s'agit d'une turbine à déplacement positif à faible vitesse (PDLVT) qui combine des techniques radiales, axiales et réciproques dans un dispositif à haut rendement.
Le dispositif est muni d’un boîtier creux dans lequel se trouve un rotor sphérique. Un arbre d’entraînement traverse le boîtier et soutient le rotor sphérique, qui est est conçu de sorte à former quatre compartiments entre le rotor et le boîtier.
La rotation de l’arbre d’entraînement déclenche la “roticulation” (rotation et articulation simultanées) du rotor, ce qui a pour effet de modifier le volume des chambres. Ce changement de volume entraîne la compression ou l’expansion, selon le cas, de tout fluide contenu dans les chambres, ce qui permet d’utiliser le dispositif de nombreuses façons différentes, parmi lesquelles :
- pour la transmission d’énergie par des fluides – le dispositif est utilisé comme compresseur de gaz ou comme pompe à vide
- en cycle ouvert ou en cycle fermé – le dispositif permet de convertir l’énergie en chaleur ou la chaleur en énergie.
Le système mis au point par FeTu comme réponse à des problèmes
La technologie conçue par FeTu peut être utilisée par de nombreuses industries. Comme compresseur de gaz, il peut être utilisé par les industries manufacturière, aérospatiale, pharmaceutique et médicale, pour la conception de véhicules lourds, dans la marine, le secteur ferroviaire, la défense, les services publics et les BTP. Les premiers essais ont montré que lorsqu’il est utilisé comme un compresseur sans huile, des rapports de pression allant jusqu’à 7.2:1 sont produits à un régime de seulement 1000 tr/min. Ce rapport de pression est nettement plus élevé que celui des surcompresseurs, qui fonctionnent de surcroît à des vitesses nettement supérieures.
Lorsqu’il est utilisé comme moteur thermique, le dispositif est capable de capturer environ 30% de la chaleur résiduelle à basse température, alors que la norme dans l’industrie se situe à 10%, ce qui permet de réduire considérablement la quantité de CO2 produite.
On peut également l’utiliser comme système de réfrigération fonctionnant au CO2 ou à l’air.
Il peut également servir de pompe à déplacement positif et combine haute pression, grand volume et mesurage absolu en un seul appareil. Le déplacement positif permet l’auto-amorçage et des taux de rotation élevés, un fonctionnement bidirectionnel (en miroir), un niveau de bruit réduit et un coût total de possession peu élevé. Le dispositif est également léger, simple et fiable. Il existe de nombreuses pompes pour fluides propres, dont le marché déjà bien développé est en pleine croissance, mais il n’existe pas de technologie qui réunisse l’ensemble des caractéristiques très recherchées du dispositif conçu par FeTu.
Le dispositif peut également être utilisé en cycle thermodynamique en boucle fermée, un système qui, s’il est efficace, permet d’obtenir une décarbonisation à grande échelle et produit une énergie entièrement renouvelable à partir de sources de chaleur naturelles abondantes, telles que les énergies solaire et géothermique. Des essais au banc effectués en 2020 ont confirmé que les dispositifs mis au point par FeTu peuvent fonctionner correctement en cycle thermodynamique en boucle fermée.
L’origine de cette invention
À l’âge de 13 ans, Jonathan Fenton s’est vu lancer un défi par un voisin d’un certain âge, un ancien chef d’escadron des forces aériennes britanniques avec lequel il avait une passion commune pour l’ingénierie : celui de créer un moteur plus efficace. Il lui a demandé de réduire la quantité d’énergie gaspillée lorsque le moteur est en fonctionnement.
Au cours des années qui ont suivi, Jonathan Fenton a planché sur des concepts potentiels de machines rotatives à compression continue. Mais une tâche lui semblait impossible : déterminer comment guider son rotor sphérique.
Ce n’est que près de quarante ans plus tard, le 18 septembre 2015, qu’il a trouvé la solution. “J’étais sous la douche, et je réfléchissais au débit de l’eau dans le pommeau, et c’est alors que j’ai su comment faire, dit-il. J’ai eu une révélation, je suis descendu à mon bureau et j’ai dessiné les plans de mon invention”.
De l’importance de la protection de la propriété intellectuelle
Les innovations les plus importantes du dispositif conçu par FeTu sont protégées par des brevets dans plus de vingt pays. Deux demandes internationales sont en en instance en vertu du Traité de coopération en matière de brevets (PCT) pour de futures innovations et un brevet a été délivré au Royaume-Uni pour l’utilisation du dispositif en cycle thermodynamique.
La valeur des entreprises innovantes est étroitement liée à leurs actifs de propriété intellectuelle. Pour FeTu comme pour d’autres entreprises innovantes, les brevets forment le socle de leur activité et protègent leurs idées novatrices. Sans protection de la propriété intellectuelle, leurs concurrents pourraient copier le dispositif en procédant à des opérations de rétroïngénierie, ce qui empêcherait les investisseurs de soutenir financièrement les innovations.
Pourquoi l’innovation est essentielle à la création d’un avenir vert
L’Innovation joue un rôle fondamental dans la création d’un avenir vert. La quantité de CO2 émise dans le monde entier dépasse les 36 milliards de tonnes par an et ne cesse d’augmenter. Dans le même temps, la température moyenne mondiale a augmenté de plus d’un degré Celsius depuis la révolution industrielle. Si nous n’innovons pas pour lutter contre ces tendances, ces émissions continueront à augmenter et auront des conséquences dévastatrices pour les générations futures.
Les principales difficultés rencontrées lors de la mise au point de l’invention
Le développement technique d’un système mécanique à changement progressif est coûteux et l’étape du financement est souvent la plus délicate et constitue un facteur clé de la réussite de l’invention. Lorsque l’on dispose de moyens financiers limités, on ne peut investir et former une équipe de grande qualité que grâce à des dons. Le succès de toute nouvelle technologie est tributaire de la passion et de la clairvoyance des personnes qui l’adoptent, et les risques sont souvent intrinsèquement liés et proportionnels aux retombées.
Comment les responsables politiques peuvent appuyer l’innovation pour assurer un avenir vert
Il est essentiel que le monde devienne plus efficace sur le plan énergétique, afin d’endiguer l’augmentation des émissions de CO2. Pourtant, un certain nombre d’industries résiste au changement. Le cadre législatif actuel, qui ne donne pas nécessairement une priorité absolue aux questions écologiques, permet à de nombreuses entreprises énergétiques de réaliser des bénéfices considérables. Les facteurs sociaux ne suffiront peut-être pas à favoriser le changement. Sans cadre législatif adapté, certaines industries n’entameront que lentement, sinon jamais, leur transformation verte.
L’état de la situation
Des essais menés sur les produits Alpha sont en cours, notamment des essais commerciaux relatifs à la gestion thermique écocompatible dans le secteur des transports.