C’est un projet que j’avais sur ma liste depuis des mois, et j’ai finalement décidé de le réaliser. Lorsque je faisais des recherches sur les fours solaires, les concentrateurs solaires et les fours solaires, je suis tombé sur quelques idées très intéressantes concernant les lentilles de Fresnel (https://en.wikipedia.org/wiki/Fresnel_lens). Si tu cherches sur YouTube, tu trouveras toutes sortes de vidéos de gens qui font fondre du verre ou qui brûlent des lames de scie à métaux en deux, mais celles qui m’ont montré à quel point un point de chaleur vraiment concentré pouvait être utile sont cette imprimante 3D qui fritte du sable pour en faire des objets en verre (https://www.dezeen.com/2011/06/28/the-solar-sinter-by-markus-kayser/) et cet appareil solaire qui fait fondre du zinc ou de l’aluminium (https://www.dezeen.com/2022/10/31/solar-metal-smelter-giant-magnifying-glass-sustainable-metalwork-design/). Les deux utilisent des lentilles de fresnel, mais sont limités par la taille de leurs constructions portables.
Voici donc mon idée de quelque chose de plus grand et de plus permanent, mais qui, je l’espère, restera assez flexible pour effectuer plusieurs tâches en utilisant la lumière concentrée du soleil. La tour du bâtiment abrite un dôme de type observatoire avec un obturateur à iris autour d’une très grande lentille de fresnel. Cette lentille est destinée à recueillir la lumière, mais elle ne la concentre pas trop, elle la dirige simplement vers une autre lentille, qui oriente la lumière directement vers le bas. C’est là, sur un support motorisé qui permet un certain réglage vers le haut et vers le bas, que se trouve la troisième lentille qui l’amène effectivement à un point focal brûlant.
Ce point focal étant fiable et connu, les gens de l’atelier peuvent déplacer plusieurs outils différents en dessous selon les besoins, qu’il s’agisse d’un creuset pour la fusion, d’un pot à feu pour la forge solaire, peut-être d’un four à souffler le verre, d’un fritteur 3D ou du grand appareil de découpe au plasma CNC que l’on voit dans la scène.
Un ensemble d’ordinateurs serait installé avec des capteurs de lumière et le contrôle de la rotation du dôme, pour lui permettre de suivre le soleil, et la largeur de l’ouverture des volets, pour lui permettre de réguler la quantité de lumière. La limite supérieure de la lumière serait basée sur la luminosité de la journée, mais s’ils ont besoin de moins que le plein soleil, l’ouverture et la fermeture des volets devraient aider à assurer la cohérence. S’ils commencent à s’ouvrir à moitié en plein soleil et qu’un nuage passe devant le dôme, ils peuvent s’ouvrir complètement, puis se fermer partiellement lorsque le nuage s’en va. Avec de nombreux réglages minutieux, la quantité globale de lumière pourrait rester très cohérente au sol.
En ce qui concerne le niveau de mise au point, je soupçonne que le trait de scie pendant la coupe serait presque certainement plus large qu’avec une découpeuse au plasma moderne, mais comme je l’ai déjà dit, des gens ont découpé des lames de scie mécanique avec seulement l’objectif d’un téléviseur à rétroprojection. Il est donc possible qu’une lentille plus large puisse concentrer encore plus de chaleur, ce qui permettrait de brûler beaucoup plus rapidement, tout en endommageant moins les matériaux environnants. L’étanchéité du point dépendrait surtout de la qualité de la lentille, pour autant que je sache.
J’ai essayé d’inclure un certain nombre de contrôles, de marques d’avertissement et de boutons rouges d’arrêt d’urgence, mais la seule chose que je n’aime vraiment pas dans la conception telle qu’elle est dessinée, c’est qu’elle n’est pas manifestement à l’abri des défaillances. Je pense que l’idéal serait d’avoir une sorte de poids suspendu ou un autre mécanisme pour que lorsque le courant est coupé (pas seulement pour le bâtiment, car cela arrive probablement assez souvent sur un réseau moins fiable, mais aussi pour l’unité de contrôle du système), les volets ou un autre mécanisme de blocage de la lumière se mettent en place.
J’ai essayé d’inclure une diversité de façons d’utiliser le soleil, les panneaux photovoltaïques pour alimenter l’électronique et peut-être certains des outils, un ensemble de systèmes d’éclairage solaire en fibre optique, qui suivent le soleil et acheminent la lumière jusqu’à l’atelier, ainsi que la version la plus simple, de grandes fenêtres. L’accent mis sur la lumière du jour devrait permettre d’éviter le risque que les lumières électriques clignotent en synchronisation avec les objets en mouvement (comme sur un tour ou une fraiseuse), ce qui peut leur donner l’air d’être immobiles et sûrs d’être saisis, bien qu’ils aient probablement deux sources de lumière sur chacun.e d’entre eux, juste au cas où. J’ai également inclus une roue hydraulique, soit pour la production d’énergie, soit pour le mouvement direct, à relier à certains outils ou machines par l’intermédiaire d’essieux et de courroies.
Traduction non-inclusive via DeepL