Résumé et objectifs :

5 axes de travail pour nos recherches :

• Axe1 :

Le travail de premier axe portera sur la mise au point d’un outil de développement d’un système d’électrification, indiquant le choix de l’architecture la plus appropriée pour maximiser la contribution d’énergie d’origine renouvelable. L’objectif est d’aboutir à un dimensionnement adéquat des moyens de production allié à un fonctionnement de microréseaux tout en prenant compte de durée de vie des composants. L’optimisation, la gestion et l’amélioration de la production et de la distribution de l’énergie constitue une part importante du travail de thèse.

• Axe2 :

Le travail du deuxième axe portera sur le développement des nouvelles techniques pour optimiser la gestion énergétique des véhicules électriques hybrides. A l’état actuel, le problème majeur qui amortit le développement, l’industrialisation et la commercialisation des voitures purement électriques est la faible autonomie des batteries, une limitation en vitesse et un temps de chargement relativement élevé. A part les points prévus pour le rechargement des batteries, on parle d’une route spécifique aux véhicules électriques doutés d’un système de recharge par effet inductif à partir des bobines implantées aux dessous de la route. La pure électrification des voitures envisage des diverses contraintes avec une exigence de structures spécifiques nécessitant des investissements importants. Dans ce cadre, on a cherché à traiter une solution intermédiaire qui se présente en la voiture électrique hybride. La gestion du fonctionnement des deux moteurs thermique et électrique doit se baser sur une loi précise qui garantit une meilleure concordance pour une optimisation de la consommation du fuel ou de l’électricité en fonction de plus variables comme la vitesse, la zone, le poids de chargement, etc. Dans ce contexte, on essaye d’utiliser l’intelligence artificielle pour permettre d’exploiter des sources de type renouvelables (solaire, éolienne, etc) montés sur la structure de la voiture. On prévoit aussi d’extraire le maximum d’énergie du gaz d’échappement à partir des éléments thermoélectriques, de mouvement des roues et des amortisseurs à partir des éléments piézoélectriques. Il y a moyen d’utiliser d’autres microsystèmes pour une meilleure récupération de l’énergie. Une gestion en temps réel de plusieurs sources nécessite l’implémentation d’algorithmes sur des cartes électroniques spécifiques (carte DSP par exemple).

• Axe3 :

Dans le cadre de ce travail, les chercheurs sont amenés à étudier la stabilité dynamique du réseau électrique Tunisien par une technique standard des systèmes dynamiques non linéaires à savoir la théorie de bifurcation et l’équilibre des harmoniques.

L’objectif de cette analyse étant de déterminer des lois de réglage des paramètres des régulateurs de tension et des stabilisateurs du réseau afin d’assurer la bonne commande et le meilleur contrôle du réseau.

• Axe4 :

Le travail de cet axe portera sur le développement des nouvelles techniques pour optimiser la gestion énergétique des multi-sources d’un micro-réseau intelligent. A l’état actuel, il y a moyen d’intégrer plusieurs différentes sources mais le problème majeur reste la qualité de l’énergie et la stabilité de micro-réseau. La coexistence de plusieurs sources caractérisées par des inerties variant dans une grande plage rend l’optimisation de la commande et de la gestion discutable. En plus l’intégration de chargeur des véhicules électriques à partir d’une fiche ou en utilisant un système de recharge par effet inductif à partir des bobines implantées aux dessous de sol, présente une consommation considérable de l’énergie et un temps alloué au rechargement très important. On ne doit pas oublier que pour alimenter un domicile en DC, les charges électriques et le matériel utilisé reste un peu coûteux en comparaison avec ceux fonctionnels sous une alimentation alternative. Plusieurs phénomènes électromagnétiques dans certaines machines, appareillages et équipements nécessitent une alimentation en alternative. Le nombre de ces articles est très important et on aura besoins de convertisseurs de puissance pouvant générer des harmoniques critiques. En plus, l’augmentation de nombre de cycles de charges et de décharges des accumulateurs ou des batteries peut diminuer largement leur durée de vie. La meilleure gestion doit tenir compte de plusieurs considérations économiques, techniques et environnementales qui rendent le problème à plusieurs variables avec une difficulté de résolution. La solution pratique reste toujours une alternative pour évaluer une gestion avec des points forts et des points faibles. La gestion intelligente entre le besoin et la production dépend de la rapidité de système de contrôle, de l’efficacité de l’algorithme d’analyse et de gestion, de la fluidité de transmission d’un nombre énorme d’informations, etc. Une gestion en temps réel de plusieurs sources nécessite l’implémentation d’algorithmes sur des cartes électroniques spécifiques (carte DSP par exemple) et de prévoir l’existence de plusieurs solutions de substitution (sources en réserves ou de secours) pour garantir la sûreté de fonctionnement en cas d’une anomalie ou défaillance.

• Axe5 :

L'approvisionnement en eau et en énergie sont étroitement liés et leur gestion efficace est cruciale pour un avenir durable.

L'origine et la continuation de l'humanité sont basées sur l'eau. L'eau est l'une des ressources les plus abondantes sur terre, couvrant les trois quarts de la surface de la planète. Cependant, environ 97% de l'eau de la terre est de l'eau salée dans les océans, et 3% est de l'eau douce. Ce petit pourcentage de l'eau de la terre, qui fournit la plupart des besoins humains et animaux, se trouve dans les eaux souterraines, les lacs et les rivières. Les seules sources d'eau presque inépuisables sont les océans, qui sont cependant d'une salinité élevée. Il serait possible de résoudre le problème de pénurie d'eau avec le dessalement de l'eau de mer ; cependant, la séparation des sels de l'eau de mer nécessite de grandes quantités d'énergie qui, lorsqu'elles sont produites à partir de combustibles fossiles, peuvent nuire à l'environnement. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des sources d'énergie renouvelables afin de dessaler l'eau de mer.

L'hydrogène est un futur moyen de stockage d'énergie potentiel pour compléter une variété de sources d'énergie renouvelables. Il peut être considéré comme un carburant respectueux de l'environnement, notamment lorsqu'il est extrait de l'eau grâce à l'électricité obtenue à partir de sources d'énergie renouvelables (panneaux solaires ou d'éoliennes…).