Le centre de recherche d'ABB en Pologne offre des solutions relativement aux changements climatiques à l'approche des activités de la COP24

Des innovations technologiques mises sur pied au CRC d'ABB aident à réduire les émissions de carbone à l'échelle mondiale

Les décideurs politiques de 184 pays se rencontrent ce mois-ci dans le cadre de la COP24 à Katowice, en Pologne, pour discuter des mesures précises à entreprendre pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. Les objectifs comprennent la réduction de l'utilisation d'énergie sans nuire à l'économie de ces pays.

Pendant ce temps, une telle innovation devient déjà populaire à travers le monde. Elle a été inventée un peu plus à l'est du pays, à Cracovie.

Là-bas, au centre de recherche institutionnel d'ABB, les scientifiques et ingénieurs ont conçu une technologie brevetée pour récupérer l'énergie qui, autrement, se perdrait chaque fois qu'un tramway, train ou métro électrique freine pour s'arrêter. L'énergie, recueillie et convertie en puissance électrique, a diminué de 30 % l'électricité consommée par les systèmes de train léger et de métro là où le système a été adopté.

ABB, chef de file pionnière en technologie, a déjà installé cette technologie, le système de récupération d'énergie Enviline, sur les tramways et les métros de nombreuses villes telles que Varsovie, Istanbul, Philadelphie et Toronto.

« Nous avons un groupe exceptionnellement créatif de scientifiques, d'ingénieurs et de chercheurs ici, à Cracovie, et les solutions qu'ils proposent sont en mesure de réduire considérablement l'empreinte carbone planétaire tout en haussant l'économie et en préservant les emplois », explique Marek Florkowski, chef du centre de recherche d'ABB à Cracovie.

Le centre de recherche de Cracovie est l'un des sept centres qu'ABB administre en Europe, en Amérique du Nord et en Asie. Les ingénieurs et scientifiques de ces installations collaborent sur la recherche et le développement qui ont mené à plusieurs nouvelles technologies d'ABB en gestion de l'électricité et en automatisation industrielle.

Le centre de recherche institutionnel d'ABB à Cracovie a été inauguré en 1997 et se trouve dans un palais de style néo-renaissance qui abrite 27 laboratoires modernes tout équipés. Là-bas, les ingénieurs et scientifiques d'ABB ont réalisé de nombreuses percées touchant l'électronique, les algorithmes pour surveiller et entretenir les réseaux électriques, les circuits miniaturisés pour application industrielle, les capteurs et outils de diagnostic, ainsi que bien d'autres technologies.

Leur travail ne se limite toutefois pas à l'électronique et à l'automatisation industrielle. Sur le toit du centre, on retrouve un petit rucher qui abrite plus de 50 000 abeilles à miel surveillé en continu par vidéo et par l'entremise d'autres technologies de détection. Pourquoi? Parce que la spécialité du centre de Cracovie comprend le développement d'algorithmes informatiques servant à interpréter et à analyser de grands ensembles de données provenant de différents types de capteurs que l'on retrouve dans l'équipement produit par ABB. Il s'avère qu'une colonie active d'abeilles excelle dans la génération de données brutes en quantité importante.

Comme des milliers d'abeilles entrent et sortent de la ruche en tout temps, les scientifiques tentent de trouver des méthodes pour les compter en tenant compte de leur vitesse, de leur petite taille et de l'entourage visuel.

Un autre algorithme prédit les récoltes. En comptabilisant le poids ainsi que l'humidité et la température internes de la ruche, et en les corrélant aux conditions météorologiques actuelles, l'algorithme tente de prédire les prochaines récoltes de miel. Les récompenses sont nombreuses, y compris le délicieux miel placé dans des pots aux couleurs d'ABB.

Un technopôle régional

Cracovie, dont l'héritage scientifique remonte à ses racines de ville universitaire à l'époque médiévale, s'est démarquée comme étant l'un des centres technologiques de premier plan en Europe centrale. Compte tenu de sa longue tradition à titre de centre scientifique et intellectuel en Pologne, cette ville, dont les universités comptent près d'un quart de million d'étudiants, représentait un choix logique pour ABB lorsqu'elle a voulu se développer.

Ces jours-ci, un défi important pour les ingénieurs, scientifiques et visionnaires du centre de recherche d'ABB à Cracovie est celui d'élaborer des technologies permettant une croissance économique durable. L'approche de la conférence COP24 rappelle que de tels efforts sont essentiels si l'on veut que la planète atteigne les objectifs ambitieux établis lors de l'Accord de Paris sur le climat visant à réduire les émissions mondiales de carbone d'ici 2050.

« À titre de l'une des plus grandes firmes d'ingénieurs au monde, nous avons la possibilité et la responsabilité distinctes d'aider nos clients à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre afin d'atténuer les changements climatiques et de veiller à ce que notre planète reste un endroit durable où vivre », indique John Revess, chef mondial du développement durable pour ABB.

Lorsque les chercheurs du centre de Cracovie ont entrepris de rendre les réseaux ferrés urbains plus efficaces du point de vue énergétique, ils se sont confrontés à un défi épineux d'ingénierie : comment collecter la vaste quantité d'énergie excédentaire générée par le freinage d'un wagon sans toutefois interrompre le flux continu d'énergie dont dépendent les lignes ferroviaires électriques? Par le passé, une petite portion de l'énergie collectée était utilisée pour alimenter les charges à bord, comme les lumières ou l'air conditionné, tandis que le reste était renvoyé au système pour alimenter les tramways à proximité : un processus appelé « réceptivité naturelle ». Toute l'énergie n'ayant pas pu être utilisée se dissipait dans les résistances, que ce soit dans le train ou dans un poste électrique en bord de route.

Les chercheurs et ingénieurs d'ABB à Cracovie ont adopté une nouvelle approche en imaginant une façon de collecter plus de 95 % de cette énergie cinétique de freinage et de la convertir en puissance électrique, pour ensuite la renvoyer au tramway ou au train au moment où il accélère pour sortir de la gare. Tout ceci s'effectue sans perdre d'énergie ou interrompre le flux d'énergie.

« La quantité d'énergie nécessaire pour faire accélérer un tramway de plusieurs tonnes à une vitesse modérée est énorme, donc le fait d'augmenter l'efficacité énergétique permettra des avantages financiers importants », commente Florkowski. « Récupérer l'énergie de freinage est la mesure la plus efficace qu'un réseau ferré urbain peut prendre pour améliorer son efficacité énergétique. »

Le système d'ABB réduit également le poids du train et élimine l'accumulation de chaleur provoquée par le freinage dans les tunnels et les gares souterraines. En fait, un regroupement de technologies de traction et de récupération d'énergie élaboré par ABB et employé sur les nouvelles voitures du réseau de tramway de 33,8 km d'Istanbul a réduit la consommation électrique de près du tiers, diminuant les besoins de génération et les émissions de gaz à effet de serre.

« Pour un ingénieur, il n'y a pas meilleure sensation que de savoir que le travail que nous faisons aura non seulement un effet palpable sur le monde d'aujourd'hui », conclut Florkowski, « mais qui aidera également à préserver la planète pour nos enfants. »

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