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Economie circulaire en électronique de puissance : opportunité de la conception Multi-cellulaire

Authors
  • Rahmani, Boubakr
Publication Date
Dec 15, 2022
Source
HAL
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

L'électronique de puissance est en charge du conditionnement de l'énergie électrique. Cela consiste à convertir les formes d'ondes électriques pour les adapter entre les diverses sources et les diverses charges existantes, le tout en limitant au maximum les pertes et les perturbations générées. Le Plan Climat Français présenté en juillet 2017 visant à accélérer la transition énergétique et climatique dans le monde, place l'économie circulaire au cœur de la transition énergétique et compte atteindre la neutralité carbone à l'horizon 2050. La mobilité, les applications modernes telles que la robotique, les data centers etc. ne sont que des illustrations montrant l'emprise de l'énergie électrique au sein de la société moderne. La gestion et le conditionnement performant de l'énergie électrique sont donc en pleines expansions et mobilisent une forte activité de Recherche & Développement. La conception de systèmes soutenant une activité viable à l'horizon 2050 de l'activité humaine (usage, production, etc.) passe donc par repenser la circularité des flux de matière et d'énergie pour éco-concevoir les produits en optimisant leurs usages. Depuis plus de 10 ans le G2Elab travaille sur un mode de conception et de réalisation en rupture avec les pratiques courantes de l'électronique de puissance. Ce nouveau mode de réalisation propose de concevoir et de réaliser les fonctions de conversion en mettant en œuvre des briques standards de conversion connectées en série et/ou en parallèle en entrée comme en sortie afin de couvrir l'ensemble des cahiers des charges de la conversion en électronique de puissance des applications modernes. Cette approche, par l'association de briques fonctionnelles, offre un potentiel de conception et production modulaire de produits mécatroniques s'inscrivant dans une démarche globale radicalement plus soutenable que ce qui est produit, utilisé et jeté aujourd'hui. Les recherches menées au laboratoire du G-SCOP sont en pointe sur la conception intégrée pour l'économie circulaire, déclinant les conséquences nécessaires sur les systèmes de production des produits multi-physiques associés (mécanique,électronique, robotique, etc.). La complémentarité de ces deux laboratoires offre un cadre de recherche permettant d'explorer les opportunités de la conception modulaire de produits mécatroniques fondés sur des systèmes innovants de convertisseurs statiques, pour tendre vers une circularité des ressources en matière et en énergie au niveau planétaire. Mettre en œuvre une économie circulaire inclue la contrainte des limites planétaires en terme de ressources et d'énergie dépensées et d'impacts générés sur les écosystèmes naturels, que ce soit sur les aspects technologiques en lien avec les composants et les matériaux qu'ils renferment, ou que ce soit sur les aspects économiques en lien avec la structuration de la récupération et l'évaluation de son intérêt financier. Le projet de recherche s'inscrit dans le cadre d'un projet de valorisation technologique en cours, visant à faire émerger de nouvelles pratiques dans le milieu industriel en électronique de puissance.

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