Technologies de pointe

Il y a de l’électricité dans l’air !

ballon solaire
Comment venir en aide aux populations sinistrées à travers le monde ? La récente série de catastrophes naturelles rappelle les difficultés auxquelles sont confrontées les personnes sinistrées et les équipes qui les secourent. Les accès sont souvent bloqués et il est difficile d’apporter des solutions rapides et flexibles pour aider ces populations dans le besoin. Deux jeunes Français ont conçu le premier ballon solaire gonflé à l’hélium, recouvert de panneaux photovoltaïques, qui permettent d’alimenter en électricité des zones isolées.
 
Les fondateurs, Julie Dautel et Cédric Tomissi, designers industriels français, sont animés par une vision commune : apporter de l’énergie rapidement et durablement sur des lieux isolés.  Que ce soit pour fournir assez d'énergie à un hôpital de fortune, quinze tentes d'un camp de sinistrés et un réseau de télécommunications.
L'accès à l'électricité est l'un des principaux freins au développement des zones isolées. Les besoins sont pourtant bien réels, notamment dans les domaines de l'industrie, de l'humanitaire, de la sécurité ou des télécommunications. Les ONGs ont d'ailleurs été les premières à s'intéresser à la solution inventée par Zéphyr Solar.
En effet, sur le terrain il est primordial d’apporter des solutions concrètes afin d’installer des hôpitaux de fortune, de sécuriser des lieux de vie la nuit grâce à l’éclairage, de mettre en place des pompes à eau ou encore d'établir un réseau de télécommunication permettant l’organisation des secours et des ravitaillements.
 
Aujourd’hui, pour assurer l’électrification de leurs interventions, deux types d’équipements sont généralement utilisées : les groupes électrogènes thermiques ou des solutions solaires classiques.
Les groupes électrogènes sont capables de délivrer de la puissance électrique tandis que la plupart des solutions solaires utilisées sur le terrain se limitent en grande majorité à de très faibles puissances (quelques centaines de Watt maximum). Ils ne permettent que la recharge du matériel électronique portatif, les grandes installations solaires permanentes sont exclues de l’urgence.
Fort de ce constat et après plusieurs mois de développement, Zéphyr Solar sait que les solutions énergétiques qu’ils conçoivent ont en réalité nombre d’applications potentielles dans de très nombreux domaines.
 

Un ballon gonflé à l'hélium recouvert de cellules solaires

Les kits solaires conçus et développés par la startup intègrent les avantages des deux solutions énoncées précédemment sans leurs inconvénients. En effet, ils combinent la facilité de déploiement des groupes électrogènes thermiques ainsi que la durabilité et l’autonomie des panneaux photovoltaïques.
Gonflés à l’hélium en quelques minutes, le ballon solaire est capable d’embarquer une grande surface de panneaux solaires sans impact au sol et permet d’installer une unité de productions énergétiques au plus proche des lieux de vie. La prise de hauteur du ballon captif assure un refroidissement naturel des panneaux, évite les ombrages dus à la végétation ou aux constructions et sert de support à des fonctionnalités complémentaires (éclairage, télécommunications, captation vidéo etc.). À la différence des générateurs diesels qui sont polluants et bruyants, le ballon solaire respecte l’environnement.
Les ballons solaires associent les performances d’un ballon à hélium avec celles d’un cerf-volant. Cette technologie permet d’utiliser le vent pour augmenter la portance du ballon (éviter les effets de rabattement au sol) tout en limitant le volume d’hélium nécessaire pour le faire voler.
 
Les ballons sont conçus pour être des kits clé en main compacts, envoyés sur site avec tout le matériel nécessaire à leur installation et correspondant aux standards des transporteurs humanitaires. Ils s’installent sur site simplement sans besoin d’aménagement du terrain grâce à une conception tournée vers l’usager ; de plus, ils sont accessibles aux personnes non ingénieurs grâce à des instructions et une installation simplifiée et surtout, ils ne nécessitent qu’un approvisionnement en hélium mensuel.
"Cela permet de déployer une source d’énergie en à peine une heure, par exemple, sur des zones de catastrophe naturelle", a expliqué Julie Dautel dans un entretien accordé à France TV Info en septembre 2017. Autre avantage, le ballon de Zéphyr Solar ne demande que très peu : "pas besoin de carburant, contrairement à un groupe électrogène", a-t-elle ajouté.
 

Des panneaux solaires innovants

L’innovation technique des panneaux solaires réside dans leur conception issue d’un processus rigoureux de sélection des matériaux les plus performants du marché, réalisé en interne dans sa totalité. Elle se cristallise dans le remplacement des parties en verre par une encapsulation en polymère protégeant les cellules photovoltaïques de l’environnement extérieur (humidité, abrasion, isolation électrique).
 
Les choix de fournisseurs ont été motivés par la capacité des matériaux et des composants à avoir déjà franchi le passage à l’échelle industrielle en termes de quantité, de gestion des coûts et d’intégration à des processus de fabrication déjà en place. Cela permet d’envisager sereinement un passage en production de ces panneaux photovoltaïques à court terme.
Avec un poids de moins de 2 kg/m2, contre 18 kg/ m2 pour les panneaux classiques, et une capacité de production de plus de 200 W/m2, cette dernière génération de panneaux permettra de réaliser des ballons de puissance de 1 à 10 kW tout en convenant aux exigences des certifications européennes et présentant une durée de vie estimée de 15 ans.
 

Les systèmes embarqués

En plus de fournir de l’énergie au sol grâce à ses panneaux solaires, le ballon supporte également des fonctionnalités embarquées comme une caméra ou une antenne relai de télécommunication alimentées en direct par les panneaux.
L’objectif de Zéphyr Solar est d’intégrer ces équipements pour lesquels la prise de hauteur assure un fonctionnement optimal. Ces appareils sont autonomes en énergie grâce à une alimentation directe par les panneaux solaires présents sur le ballon. Il est ainsi possible d’installer de manière immédiate les services nécessaires aux premiers instants d’une base de vie tels que l’éclairage de nuit en hauteur ce qui permet d’éclairer un large périmètre plongé dans l’obscurité totale, la télécommunication dont le périmètre de couverture est élargi en raison de la hauteur des appareils, ou encore la captation vidéo qui permet une meilleure surveillance de l’activité au sol.
La hauteur du ballon est ajustable à tout moment entre 15 et 150 mètres pour répondre au besoin de prise de hauteur de ces capteurs embarqués sur le ballon et pour s’adapter à son environnement. 
A noter que Zéphyr Solar se positionne comme intégrateur de matériel sur ses ballons solaires, ainsi l’entreprise s’associe à des entreprises leaders de ces domaines. L’enjeu réside dans l’identification des produits matures facilement transposables à des applications aériennes comme ceux de Nokia ou de SigFox.
L’équipe dirigeante est aussi accompagnée tant sur le développement technique de sa solution et sur le développement commercial de la startup : MakeSense, Cisco, l’Incubateur HEC, la BPI France, la Croix-Rouge française et le Moovjee les accompagnent dans leur développement.
 

Une entreprise Economie Sociale et Solidaire

Zéphyr Solar a été pensé pour à la fois combler les besoins des marchés des services aériens de l’industrie, de la sécurité et des télécoms tout en répondant aux besoins des ONG intervenant lors de catastrophes humanitaires, en leur fournissant une solution durable, écologique et déployable rapidement. Les kits solaires sont respectueux de l’environnement : ils ne dégagent pas de gaz à effet de serre, ne polluent ni l’air, ni l’eau, ni les sols et ne sont pas dangereux pour la faune et la flore. Le bilan carbone des ballons solaires Zéphyr Solar est sept fois inferieur à celui d’un groupe électrogène. Ils sont inoffensifs pour la santé et éliminent tout risque sanitaire, à l’inverse des groupes électrogènes l’émission de particules fines est nulle.
 
Zéphyr Solar fait aujourd’hui appel au public pour permettre à la société de prendre plus d’envol ! La levée de fond organisée permettra, entre autre, de financer l’industrialisation et la commercialisation d’un premier produit sur les 18 prochains mois.
Rendez-vous sur la plateforme d'investissement spécialiste des startup françaises Sowefund.
 
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