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Pomper l’eau à la force du soleil

L’ennos gmbh – Spin-off de la Haute école spécialisée bernoise, Technique et informatique – développe une pompe solaire pour pomper l’eau potable ou d’irrigation dans les régions rurales des pays émergents et en voie de développement. L’électronique et le moteur, développés dans le laboratoire d’électronique industrielle de la HESB-TI, sont fabriqués en Inde par des partenaires locaux.

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Le produit

Le système de pompage est composé de quatre parties (panneau solaire, électronique, moteur, pompe). L’unité électronique active toujours le panneau solaire au point de fonctionnement optimal, de sorte que le moteur travaille toujours à sa capacité maximale. En utilisant une pompe volumétrique, l’extraction de l’eau se fait même lorsque l’ensoleillement est faible. Il est ainsi possible de renoncer à une batterie, car la réserve d’eau sur le toit sert de réserve d’énergie. De plus, il n’y a pas de travaux de maintenance et la durée de vie du système est nettement plus longue.

Les objectifs principaux du développement du système sont les suivants:

  • Efficience: En augmentant le degré d’efficacité du moteur, de la pompe et de l’électronique, la surface cellulaire solaire nécessaire diminue. Le panneau solaire, qui représente le coût principal, devient plus petit et donc moins cher.
  • Taille du système: Mise à l’échelle du système à une taille raisonnable pour les petits groupes et les familles. Les plus petites entreprises, qui n’auraient pas les moyens d’acheter un grand système, peuvent donc tout de même en utiliser une. La propriété individuelle augmente aussi le sens de responsabilité.
  • Lieu de production: Depuis le début, il a été question de fabriquer l’ensemble du système de pompage en Inde, ce qui permet d’une part de réduire les frais et d’autre part de créer des emplois dans le domaine des énergies renouvelables en Inde.

Par rapport aux pompes fonctionnant à l’énergie fossile, l’utilisation d’une pompe à eau solaire diminue fortement le CO2.

Cédric Simonin, Ashok Mattoo et Hari Sharan donnent leur avis sur la construction du banc d’essai à Mattoo Enterprises à Bangalore (Photo: Cédric Simonin)

Production en Inde

Depuis le début du développement, il a toujours été question de fabriquer le système de pompage en Inde. En automne 2005, deux diplômés de la HESB-TI ont travaillé pendant deux mois au RV College of Engineering à Bangalore. Ils ont adapté l’électronique de manière à  permettre une fabrication intégrale en Inde et  à trouver tous les composants et éléments sur le marché indien. Pour ce faire, un partenariat a été conclu avec  Mattoo Enterprises, à Bangalore. La spécialité de cette PME est la production de  modules électroniques en petite ou moyenne quantité. Depuis 2007,  Mattoo Enterprises a, en outre, beaucoup investi dans la construction d’une fabrique de modules solaires jusqu’à  85W . La production annuelle se chiffre à 1MWp et permet ainsi de fabriquer des modules pour 12‘000 pompes à eau solaires.

V.M. Bellad de Rajamane Industries met la main à la pâte lors de la fabrication de l’unité de pompage (Photo: Cédric Simonin)

En Rajamane Industries PVT , ennos gmbh a trouvé un partenaire compétent pour la fabrication des combinaisons moteur/pompes. La PME de 400 collaborateurs commercialise principalement des systèmes de pompes centrifuges de petite ou moyenne puissance et dispose d’un atelier de service et d’entretien pour les moteurs industriels. Une première série de 10 systèmes de pompage a été fabriquée en Inde au printemps 2008. En octobre 2008, Cédric Simonin s’est rendu dans les deux entreprises à Bangalore pour mettre en service les systèmes et pour effectuer les premiers tests. Les dix systèmes fonctionnaient très bien, bien que la pompe ait encore nécessité d’une optimisation.

Les dix systèmes de cette série zéro sont actuellement soumis à un test d’endurance. Deux systèmes se trouvent  sur le toit du bâtiment principal à Bienne, quatre en Inde  et les quatre derniers ont été envoyés au Bangladesh. En ce moment, la pompe est retouchée en fonction des résultats des tests et le système global optimisé, dans l’optique de fabriquer une série de 500 systèmes de pompage à fin 2009.

Exemple d’utilisation fondé sur une visite en Éthiopie

Dans le cadre de la rencontre annuelle de «IDE international», une organisation d’utilité publique active dans le monde entier, l’ennos gmbh a été invitée en Éthiopie pour présenter son système.

Karin Jeanneret, CEO de l’ennos gmbh, et  Stefan Schori, assistant à la Haute école spécialisée bernoise à Bienne, ont tiré profit de cette manifestation pour déceler les besoins de la population rurale et évaluer les terrains d’action possibles. Cette visite a permis de nouer un contact étroit avec un offreur de systèmes local.

Karin Jeanneret donne des explications à propos de la pompe solaire. (Photo: Stefan Schori)

Situation en Éthiopie

En raison de la nappe phréatique en partie très profonde, les familles éthiopiennes habitant loin du centre n’ont pratiquement pas d’accès direct à l’eau. L’approvisionnement en eau signifie soit une longue marche vers la source la plus proche, soit un travail pénible qui consiste à pomper l’eau  à la main. L’utilisation de pompes à eau électriques dans les régions rurales est impossible à ce jour, en raison de la pauvreté de l’aménagement et de la mauvaise fiabilité du réseau électrique national. L’utilisation de pompes à eau solaires éliminera d’un seul coup tous ces problèmes.

L’irrigation goutte-à-gouttes économise l’eau et est meilleure pour le sol. (Photo: Stefan Schori)

Terrain d’action possible

L’irrigation goutte-à-goutte est la méthode la plus efficace pour humidifier les champs agricoles. Pour cela, il faut que la pression provenant du niveau élevé de la réserve d’eau soit suffisante ou produite directement par la pompe. La pompe à eau solaire d’ennos gmbh permet les deux. L’eau est soit pompée dans une source souterraine soit dans un réservoir artificiel situé à la surface.

Les familles ont ainsi la possibilité d’irriguer plus efficacement leurs champs et d’obtenir de l’eau courante. Ceci assure à ces personnes une base alimentaire et donc vitale.

Suite du projet 

Le laboratoire d’électronique industrielle collabore encore à l’industrialisation de la pompe à eau solaire. Actuellement, un banc d’essai complet est en construction, permettant de mesurer l’ampleur de la pression et la masse du débit. Ces données sont nécessaires et urgentes pour la qualification du système et la fabrication de la documentation de vente. L’instruction des vendeurs et des installateurs sera tout aussi importante et leur feedback sera précieux pour améliorer le produit. Parallèlement, on essaie de mettre sur pied, en collaboration avec le Center for Mass Education, un deuxième site de production au Bangladesch.