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CCell Renewables, est une entreprise de sciences marines dont la mission est de lutter contre l’érosion côtière et d’améliorer les écosystèmes marins, en restaurant et en cultivant de nouveaux récifs coralliens à grande échelle. Selon les derniers chiffres, plus de 70% des côtes mondiales sont en train de s’éroder. Avec 200 millions de personnes dans le monde dépendant de la protection qu’offrent les récifs coralliens, des communautés et les moyens de subsistance sont menacés dans de nombreux habitats à travers le monde.

Le système de culture de récif de CCell s’appuie sur l’électrolyse de l’eau de mer pour déposer du carbonate de calcium (calcaire) sur de grandes armatures en acier jouant le rôle électrodes (anodes et de cathodes) et donnant au nouveau récif sa structure initiale. La technique a ceci de révolutionnaire ; au lieu de nécessiter des centaines d’années, il suffit de cinq ans pour produire une roche calcaire incroyablement solide sur laquelle le corail peut se développer. CCell utilise également des sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie solaire, éolienne ou houlomotrice pour alimenter ses systèmes de culture de récif.

Toutes ces sources d’énergie renouvelables ont des tensions de sortie extrêmement variables du fait des conditions environnementales, ce qui constitue un problème majeur pour le processus d’électrolyse. La structure calcaire sur laquelle pousse le corail doit être cultivée à un rythme optimal, sans impuretés et avec une structure moléculaire solide. Le processus d’électrolyse doit être précis, sinon rien ne poussera, ou le calcaire n’aura pas la solidité nécessaire. Le réseau de distribution électrique doit donc permettre un niveau de contrôle élevé et une grande précision tout en étant capable de fonctionner sur une plage étendue et dans des conditions difficiles.

Réseau de distribution électrique

Face à une tension d’entrée extrêmement variable et à la nécessité de réguler étroitement la différence de potentiel (champ électrique) entre les électrodes dans une "zone habitable" comprise entre 1,2V et 4V, pour pouvoir faire passer un courant calculé avec précision dans l’eau de mer, Vicor a recommandé son architecture FPA (Factorized Power Architecture, ou architecture à puissance factorisée).

En factorisant la fonction de conversion continu-continu en deux modules, un régulateur PRM (Pre- Regulator Module, ou module de pré-régulation) et un multiplicateur de courant VTM (Voltage Transformation Module, ou module de transformation de tension), le réseau de distribution électrique peut être optimisé en termes de régulation et de conversion.

Le régulateur abaisseur-élévateur (buck-boost) PRM fonctionne sur une large plage de tension d’entrée et dispose d’une topologie de commutation au zéro de tension (ZVS pour Zero Voltage Switching), ce qui lui confère un très haut rendement et une densité de puissance élevée. En outre, les modules PMR peuvent facilement être montés en parallèle pour obtenir une puissance supérieure. Le VTM est un convertisseur résonant (sans régulation) à rapport fixe, offrant une densité de courant élevée. Travaillant ensemble de manière transparente, le PRM régule avec précision la tension nécessaire au récif, et le VTM assure la conversion en basse tension et la fourniture du courant aux électrodes.

« Cette application unique et complexe fait intervenir de nombreuses variables en constante évolution, qui doivent être mesurées et contrôlées avec précision pour permettre une croissance accélérée du récif, » déclare Will Bateman, Président Exécutif de CCell. « Grâce à l’architecture FPA de Vicor, nous disposons aujourd’hui d’un modèle très performant qui, selon nous, va apporter d’énormes bénéfices aux écosystèmes et aux communautés de la planète entière. »

CCell se consacre à la culture de récifs à l’échelle mondiale et prépare actuellement la création d’un nouveau récif au Mexique, qui aura une longueur de 200 m.

http://www.vicorpower.com/