L’EPFL et sa start-up Swisspod construisent un banc d’essai sur le campus d’Ecublens pour tester la technologie de transport ultra-rapide sous vide. Il permettra notamment de tester un moteur linéaire soutenu par une bourse Innosuisse.
Présenté comme un cinquième mode de transport, plus propre que l’avion et plus rapide que le train, le système Hyperloop pourrait révolutionner la mobilité longue distance. Du désert du Nevada au port de Hambourg en passant par Toulouse, le Proche-Orient et la Chine, les projets se multiplient à travers le monde. A l’EPFL, les scientifiques ne sont pas en reste et inaugurent un banc d’essai circulaire sur le campus d’Ecublens, le premier opérationnel en Europe. Réalisé en collaboration avec la start-up Swisspod, ce projet permettra de valider des hypothèses nécessaires à la réalisation d’un système de transport ultrarapide sous vide, tant du point de vue de l’infrastructure que de la capsule de transport.
Première de ce type en Europe, l’infrastructure se présente sous la forme d’un anneau en fonte d’aluminium de 40 mètres de diamètre et 120 mètres de long, bourré de capteurs. Conçue et gérée par le Laboratoire des systèmes électriques distribués (DESL) de l’EPFL, elle permettra de simuler une piste Hyperloop infinie. Sous vide, les performances en termes de propulsion, de système de lévitation et de cinématique seront testées à une échelle de 1/12 qui pourrait aller jusqu’à 1/6. Les capsules seront dimensionnées en fonction des besoins des tests et des résultats. « La piste d’essai Hyperloop à échelle réduite de l’EPFL permet d’étudier les aspects fondamentaux de la propulsion électromagnétique et de la lévitation des capsules dans le but d’optimiser leur conception et l’exploitation de l’infrastructure Hyperloop », précise Mario Paolone, directeur du DESL.
La piste d’essai Hyperloop à échelle réduite de l’EPFL permet d’étudier les aspects fondamentaux de la propulsion électromagnétique et de la lévitation des capsules dans le but d’optimiser leur conception et l’exploitation de l’infrastructure Hyperloop
Mario Paolone, professeur au Laboratoire des systèmes électriques distribués de l’EPFL
Pour confectionner les éléments du pod, le DESL dispose d’une imprimante 3D industrielle capable de façonner des objets jusqu’à 45 centimètres en divers matériaux (ABS, PLA, PET, nylon, carbone, flex, polystyrène ou laywood). Enfin, un simulateur en temps réel, tel un double numérique, reproduira en direct le comportement des réseaux d’approvisionnement électriques.
Le défi du moteur à induction linéaire
Un des gros défis d’Hyperloop est le système de propulsion. Pour en réduire le coût, l’idée est que ce ne soit pas l’infrastructure, comme dans le cas du Maglev, mais le véhicule qui transporte l’énergie nécessaire à sa propulsion. Il serait alors doté d’un moteur linéaire, mais des développements technologiques conséquents sont encore nécessaires pour atteindre le but fixé : une consommation d’énergie par passager est de 10-50 Wh/km, en fonction de la longueur du voyage, contre 97-100 Wh/km en voiture électrique et 515-600 Wh/km par passager en avion. C’est précisément le but du projet LIMITLESS (Linear Induction Motor drIve for Traction and LEvitation in Sustainable hyperloop Systems) que le DESL poursuit avec la start-up Swisspod, en collaboration avec la Haute école d’ingénierie et de gestion du canton de Vaud (HEIG-VD) et soutenu par une bourse Innosuisse. L’infrastructure permettra de tester et de valider ce nouveau moteur à induction linéaire.
« Ce projet représente une excellente occasion pour Swisspod d’unir ses forces aux compétences d’ingénierie de classe mondiale des chercheurs de l’EPFL, se réjouit Denis Tudor, CEO de Swisspod et doctorant à l’EPFL. Nous apportons dans ce projet des aspects commerciaux et des capacités d’ingénierie visant à développer une solution qui sera mise sur le marché d’ici quatre à cinq ans. » « Un de nos objectifs que nous partageons avec Swisspod consiste à utiliser l’innovation comme un vecteur de changement positif pour proposer une solution de mobilité réalisable qui apportera une valeur ajoutée à la communauté locale et générera des avantages significatifs pour la société dans son ensemble », ajoute Georgios Sarantakos, chef de projet au DESL.
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Des projets multidisciplinaires
Réunis au sein d’EPFLoop, une quinzaine d’étudiantes et étudiants de diverses facultés collaborent aussi à ce projet à travers des travaux de semestre ou de master. « Notre but n’est plus de battre des records de vitesse comme lors de précédentes compétitions internationales auxquelles l’EPFL a participé, précise Georgios Sarantakos, chef du projet au DESL de l’EPFL. Désormais, nous cherchons à définir et affiner les différents paramètres pour, un jour, passer à l’échelle 1/1. » Rechercher l’efficience du système plutôt que la seule performance, exige de repousser les barrières technologiques dans des domaines aussi variés que les batteries, l’électronique de puissance, la propulsion, la gestion de la chaleur, l’avionique, le design, l’infrastructure tubulaire ou la gestion des données.
La gestion de la chaleur paraît un paramètre difficile à maîtriser dans un tube sous vide! Je ne sais pas si on peut trouver une loi de similitude avec un modèle réduit?