Aujourd’hui le physicien Pierre Langlois nous parle du prototype de monorail rapide à lévitation magnétique de la compagnie Magnovate qui sera construit en Alberta.
Dans le cadre d’une entente nouée avec le physicien Pierre Langlois , Éco-Énergie à Montréal et Roulezelectrique ont obtenu le privilège de vous présenter le contenu intégral des infolettres qu’il publie sur une base régulière. Mentionnons que Pierre Langlois est consultant en mobilité durable, auteur et conférencier. Il est d’ailleurs l’auteur du livre Rouler Sans Pétrole, publié aux Éditions MultiMondes. On a pu l’apercevoir au petit écran dans des reportages consacrés aux hybrides rechargeables et aux batteries et voitures électriques, à l’émission Découverte, entre autres, où il a témoigné en tant qu’expert. Il a également siégé sur le comité aviseur responsable d’appuyer Daniel Breton dans le développement de la politique d’électrification des transports du Québec. Un gros merci à lui.
Magnovate va construire un prototype de monorail rapide à lévitation magnétique en Alberta
Bonjour à tous
un nouveau joueur canadien important vient de s’ajouter pour un monorail aérien à grande vitesse. C’est une compagnie de l’Alberta, Magnovate, fondée en 2012 qui a levé 2 M$ auprès de Cross Point Venture Partners à Silicon Valley en démarrant, et vient d’obtenir une subvention du gouvernement fédéral pour construire un prototype incluant un rail de 1 km et 3 navettes. La compagnie et ses partenaires vont investir une partie de l’argent nécessaire pour réaliser ce projet qu’ils estiment à 15 M$. Le design sera fait par la compagnie Stantec ( http://www.stantec.com/our-work/sectors/transit-rail.html ) dont le siège social est à Edmonton en Alberta. Présentement Magnovate compte une douzaine d’employés dont cinq ingénieurs et la direction.
http://www.magnovate.com/home
Il s’agit d’un monorail aérien à lévitation magnétique (maglev) avec des petites unités autonomes sans conducteur (infrastructures plus légères et moins chères) pouvant en principe voyager à 500 km/h. Une version à 150 km/h sera d’abord construite. Le principe de lévitation magnétique est du type passif avec des aimants permanents en dessous des navettes et des boucles conductrices dans le «rail». Ces boucles conductrices ne sont pas alimentées par une source de tension d’où l’épithète «passif». Ce sont les courants induits par les aimants de la navettes dans les boucles conductrices du rail qui produisent la répulsion nécessaire à la lévitation. C’est similaire au système Inductrack développé par General Dynamics ( http://www.ga.com/urban-maglev ) à San Diego aux États-Unis. Voici une illustration des trois principaux systèmes maglev, dont celui de Inductrack, qu’on retrouve sur le site de la «Monorail society» à http://www.monorails.org/tMspages/TPMagIntro.html
Ce qui est particulièrement intéressant selon Magnovate c’est la possibilité d’exercer des forces magnétiques latérales avec un rail plat en contrôlant des électroaimants, afin de pouvoir aiguiller les navettes sur d’autres rails sans mouvement de pièces mécaniques. Cet aiguillage purement électromagnétique permet à une navette de quitter la voie principale alors que l’autre navette qui la suit peut continuer tout droit. La commutation se fait très rapidement et les arrêts aux gares ne se font que si l’ordinateur détecte un billet approprié dans la navette ou à la gare.
Magnovate prétend que leurs navettes vont pouvoir produire une lévitation suffisamment importante pour obtenir un espace d’air de 2 pouces entre les navettes et le rail, alors que cette distance est bien moindre pour d’autres systèmes. Grâce à cette «hauteur de vol» accrue, la compagnie albertaine soutient qu’il va être possible d’utiliser des matériaux plus légers requérant des ajustements moins précis, ce qui devrait réduire les coûts de construction considérablement. Cette lévitation supérieure ne serait-elle pas produite par les petites ailes latérales esquissées sur l’illustration de leur navette (voir plus haut).
Magnovate estime le coût de construction des rails à 12 M$ du km, un montant qui m’apparaît sous-estimé.
Sur leur site, on apprend qu’ils vont d’abord construire un banc d’essai à San Jose en Californie, ce qui laisse sous-entendre qu’ils vont travailler étroitement avec la compagnie SkyTran qui a développé conjointement avec la NASA un système de transport personnel par propulsion et lévitation magnétique. Voir
http://www.skytran.us/intro/
Le NASA Ames Research Center et la société SkyTran sont tous les deux situés près de San Jose. Notons que la Nasa s’intéresse à la propulsion magnétique pour éventuellement aider aux décollage des futures navettes spatiales, en les catapultant sur un rail près de la vitesse du son avant de les faire décoller ( http://www.nasa.gov/topics/technology/features/horizontallaunch.html ). On sauverait ainsi 20% du poids de la navette et ça ne coûterait que 75$ d’électricité par lancement.
Par ailleurs, Magnovate mentionne sur son site qu’ils prévoient également effectuer le transport de marchandise avec des navettes spécialement conçues.
En résumé, le concept du monorail aérien à grande vitesse avec des navettes autonomes légères semble bien vouloir prendre le dessus, comme l’avait prédit Pierre Couture. Toutefois, en ce qui concerne le projet Magnovate trois défis majeurs les attendent:
– Pour réaliser des aiguillages purement électromagnétiques il faut que le rail soit plat. En cas de défaillance c’est un déraillement spectaculaire qui en résulte.
– Que se passera-t’il après une grosse tempête de neige sur des rails plats à l’air libre?
– Le coût du rail va certainement être plus de 12 M$ du kilomètre.
Souhaitons leur tout de même bonne chance!
Bien cordialement
PS:
À peine quelques minutes après vous avoir envoyé l’information sur le monorail Magnovate, j’ai réalisé qu’il y aurait un autre défi important pour cette compagnie, celui de l’alimentation électrique.
En effet, selon les illustrations sur leur site Internet il n’y a pas de contact entre le rail et les navettes, ce qui est normal puisque c’est un moteur électrique linéaire qui assure la motorisation. Ceci implique que l’alimentation en énergie peut se faire de deux façons:
1) par induction avec des séries de bobines conductrices imbriquées dans le rail dans lesquelles circulent des courants alternatifs triphasées
2) à l’aide d’une source de puissance embarquée dans les navettes (des batteries ou un générateur électrique consommant du carburant)
Dans le premier cas, ça monte considérablement la facture pour le rail, et dans le deuxième cas, c’est un défi extrême pour les batteries car la haute vitesse consomme beaucoup d’énergie. Et si on n’utilise pas de batteries, alors un générateur thermique à carburant diminue beaucoup le cachet vert de la technologie.
Pierre Langlois, Ph.D., physicien
Consultant en mobilité durable,
Auteur et conférencier
Téléphone : 418-875-0380
Courriel: pierrel@coopcscf.com
Site Internet: www.planglois.com
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