Innovation : Helliogreen Technologies fabrique des turbines hydroélectriques, 100% Ardennes

Helliogreen Technologies a débuté la fabrication de la turbine hydroélectrique, qui va être installée sur le site du Cabaret Vert à partir du 22 février 2021. Retour sur l’aventure de cette entreprise 100 % ardennaise.

La turbine qui sera installée sur le site de la Macérienne à Charleville-Mézières a une capacité de production de 450 à 500 MWh (mégawatts heure) produites à l’année.
La turbine qui sera installée sur le site de la Macérienne à Charleville-Mézières a une capacité de production de 450 à 500 MWh (mégawatts heure) produites à l’année. © Pixel 4D Document fournit

"Des proportions impressionnantes qui ne passent pas inaperçues". Une vis de 2,65 mètre de diamètre, pour un poids de 30 tonnes de fonte, avec une capacité de production de 450 à 500 MWh (mégawatts heure) produites à l’année. C'est l'équivalent du chauffage de 100 logements. Avec ce modèle, on est bien loin du prototype de démonstration de 1,75 m de diamètre. Le principe est simple, il est basé sur la vis d’Archimède, une vis sans fin qui utilise l'énergie fournie par le cours d’eau. Dans le cas présent, la vis a été en quelque sorte customisée afin d'en optimiser les possibilités et le rendement.

"Dans notre vis, il y a plusieurs vis en une, c'est comme s’il y en avait trois en une ! On appelle ça une vis multi-filets. Une géométrie multi-filets, ça permet d'augmenter le volume d'eau turbiné, par rapport à une vis classique de même diamètre. Il y a à peu près 25 % de volume d'eau supplémentaire par rapport à une vis traditionnelle, et ce volume d'eau supplémentaire se traduit en capacité plus importante de production d’énergie", explique Renaud Mignolet, président de Helliogreen Technologies. "Concernant le principe de fonctionnement, il est simple, la vis est entraînée grâce la force de l’eau et fait tourner une génératrice qui produit de l’électricité", poursuit-il.

La vis fabriquée par Helliogreen sera installée exactement à l'endroit même où se situaient, les anciennes turbines de l’usine de la Macérienne.
La vis fabriquée par Helliogreen sera installée exactement à l'endroit même où se situaient, les anciennes turbines de l’usine de la Macérienne. © pixel 4D Document remis

 

Ce n'est pas parce qu'on va produire 450 MWh qu’on va laisser la lumière allumée, et y aller à fond sur la consommation électrique.

Jean Perrissin, responsable développement du durable festival Cabaret Vert.

 

Pour l'association Flap qui organise le cabaret Vert, cette installation de production d’électricité respectueuse de l'environnement prend tout son sens sur le site de la Macérienne, c’est une véritable réhabilitation du site, car la vis fabriquée par Helliogreen sera installée exactement à l'endroit même où se situaient les anciennes turbines de l’ancienne usine de la Macérienne.

"Ça répond à toute l’ambition qu'on met dans le cabaret Vert, dans nos actions Flap, c'est-à-dire avoir une retombée durable pour le territoire. Là, on va contribuer en quelque sorte à l'indépendance énergétique de notre territoire, relançant une source locale de production d'énergie. Et en plus de l'énergie verte, donc décarbonée, donc ça va venir renforcer toutes les actions de développement durable qu'on met déjà en place sur le festival" détaille Jean Perrissin, responsable développement du durable festival Cabaret Vert.

"L’idée est de relancer cette production d'énergie verte locale, mais elle doit s'accompagner d'une réflexion sur consommation, notamment sur une consommation raisonnée de l’énergie, et également un message de sobriété énergétique" ajoute-t-il.

Assemblage des différents éléments qui composent le moule de la vis Helliogreen avant la coulée.
Assemblage des différents éléments qui composent le moule de la vis Helliogreen avant la coulée. © Jimmy Delpire Document remis

Ce projet, est également une vitrine, un symbole, c'est implanter une technologie ardennaise dans un endroit emblématique.

Renaud Mignolet, président de Helliogreen Technologies

Au-delà du défi de fabrication, cette turbine de 2,65 m de diamètre est également un moyen de promotion pour montrer les possibilités de réaliser des modèles à grande échelle, et notamment faire du sur-mesure en fonction des besoins.

"Sur ce projet, il y a un double enjeu pour nous, explique Renaud Mignolet, président de Helliogreen Technologies. Valider la méthode de fabrication du moule par l'impression 3D, et relever le défi en répondant à la question : est-on capable de réaliser une aussi grosse pièce (2,65 m de diamètre) en impression 3D ? Ce projet, est également une vitrine, un symbole, c'est implanter une technologie ardennaise dans un endroit emblématique". 

La fabrication du moule de la turbine hydro électrique a débuté cette semaine. Les différentes pièces ont été fabriquées à l'aide de la synthèse additive grâce à une imprimante 3D. L'assemblage des différentes pièces a ensuite été effectué pour préparer le moule pour la coulée.

Les différents éléments qui composent le moule de la vis Helliogreen sont fabriqués en synthèse additive grâce a une imprimante 3D.
Les différents éléments qui composent le moule de la vis Helliogreen sont fabriqués en synthèse additive grâce a une imprimante 3D. © Jimmy Delpire Document remis

 

De la conception à la fabrication, la turbine Helliogreen est une production 100 % made in Ardennes.

C'est grâce à la collaboration de plusieurs entreprises ardennaises, et grâce à l'aide de L’UIMM (Union des Industries des Métiers de la Métallurgie), que ce projet a pu naître. Helliogreen, avec 3D métal industrie (composée de la fonderie Vignon, la Fonte Ardennaise, la fonderie Rollinger, la fonderie Rocroyenne d'Aluminum, la fonderie Nicolas, et le groupe Bouhyer), mais aussi RM technologies et la fonderie AFS ont tous apporter leur concours pour que ce projet devienne une réalité.

"On utilise vraiment les ressources du territoire, c’est l’esprit d’Helliogreen. On s'est dit : il y a une industrie, et des industriels qui ont un savoir-faire dans le département, et dans les énergies renouvelable, on n’est pas assez présents, donc, essayons de bosser sur ce sujet, et quand on est tombé sur le sujet de la micro-hydro, on s'est dit : il y a des choses à développer grâce à notre savoir-faire" selon Renaud Mignolet, président de Helliogreen Technologies

 

Une idée qui trotte depuis longtemps dans la tête de ses concepteurs

L'idée de concevoir, puis de fabriquer une turbine hydroélectrique était déjà présente depuis un moment. "Ça fait bien une dizaine d'années qu'on a commencé à travailler desssus, on avait bossé sur le sujet des Moulins avec l'ENSAM de Chalons (École nationale supérieure d'arts et métiers de Châlons-en-Champagne), et puis les choses sont venues petit à petit. On a travaillé sur une vis, ensuite, on a déposé un brevet il y a environ 2/3 ans, puis les choses ont commencé à se concrétiser. Enfin, on a créé Helliogreen il y a un an et demi" détaille Renaud Mignolet, président de Helliogreen Technologies.

 

Une turbine qui présente des avantages écologiques et environnementaux

La tech­no­lo­gie de cette turbine préserve la faune et la flore locale. Elle garan­tit la déva­lai­son, autrement dit elle permet aux poissons de descendre la rivière sans souci. Le système développé par Helliogreen présente également des avantages en terme d'installation, car il demande très peu de modifications, et surtout très peu de travaux.

"Comme c'est une vis qui est montée sur des socles, il n'y a pratiquement pas de génie civil, on peut implanter nos vis en minimisant au maximum le génie civil. C'est-à-dire, qu'on ne doit pas faire des modifications du cours d’eau, il y a très peu de travaux au niveau de la rivière. On essaye de s'implanter avec vraiment minimum de travaux, donc ça fait aussi baisser les coûts. Après, au niveau de la vis en elle-même, les poissons peuvent descendre le courant, les sédiments peuvent également passer, et on est en train de développer des systèmes qui permettront poisson de remonter le cours d’eau. On est également sur des matériaux recyclables, le jour où on démonte la turbine la fonte peut-être réutilisée, l'impact carbone de l'énergie hydraulique produit est très faible, en plus, on s'adapte au barrages et ouvrages existants. C'est d'ailleurs sur ses ouvrages existants que l'on veut miser, on a un maillage de barrages existants dans la France entière, et ils sont très nombreux. On peut s'adapter à chacun d'entre eux, ce qui permettrait d'avoir de très nombreux points de production d'énergie locale répartis sur tout le territoire français." Renaud Mignolet, président de Helliogreen Technologies

La première turbine Helliogreen Technologies a été installée à Saint-Amand sur Fion sur un ancien moulin.
La première turbine Helliogreen Technologies a été installée à Saint-Amand sur Fion sur un ancien moulin. © Renaud Mignolet document remis

 

De nombreux projets en prévision

Helliogreen est en train de développer une gamme de turbines de différentes tailles d'1m, 1,40 m, 1,75 m, 2,20 m et 2,65 m. Elles pourront s’adapter aux différentes tailles et aux différents débits des cours d’eau. À ce jour, deux turbines ont été conçues, fabriquées, puis installées. La première est le prototype à Signy l’abbaye, l'autre dans Marne, à Saint-Amand-sur-Fion. La troisième est en cours de réalisation, c'est celle destiné au site du cabaret Vert. 

La société Helliogreen est au début de sa phase d’industrialisation, elle a 5 à 6 projets qui sont à l'état de réflexion dans les Ardennes, mais elle espère pouvoir exporter son concept hors des frontières du département. Elle mise pour l'instant sur une cinquantaine de projets dans l'Hexagone, et espère même pouvoir se développer à l’international, mais pour l’instant elle se concentre sur le projet de cette turbine de 2,65 m de diamètre dont la coulée est prévue pour la semaine du 22 février. 

 

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