L’innovation primée fait progresser les énergies renouvelables

La réalisation d’un avenir sans émissions nettes nécessite des changements importants dans la manière dont le monde produit et consomme l’énergie. Chaque étape de chaque procédé industriel doit être repensée pour faire plus avec moins et créer ainsi un avenir plus durable, pour les communautés et pour les entreprises.

Le développement durable est au cœur de l’innovation des produits Timken centrés sur le client. L’état d’esprit de l’entreprise en matière de recherche et de développement et d’innovation permet de réaliser des économies d’énergie et d’améliorer l’efficacité tout au long de la chaîne de valeur, depuis les procédés de fabrication et les matériaux jusqu’aux performances et à la longévité des produits. Doug Smith et Ryan Evans, responsables de la technologie chez Timken, expliquent comment l’ingénierie primée de l’entreprise fait progresser le secteur des énergies renouvelables.

Innovation axée sur le marché

Depuis 1899, Timken innove pour ses clients de manière à résoudre les défis techniques les plus urgents et à bâtir l’avenir de l’industrie. Son engagement en faveur de la recherche et du développement (R & D) a débuté dans les années 1920, quand les ingénieurs ont travaillé dans des laboratoires de prototypage et de tests intégrés aux opérations de fabrication de l’entreprise. Aujourd’hui, plus de 140 scientifiques, chercheurs et ingénieurs Timken utilisent des laboratoires de classe mondiale pour mener des activités de recherche et de développement primées et orientées vers le client dans un large éventail de disciplines, de la science théorique aux essais pratiques de produits
Il s’agit de créer de la valeur pour le monde. Pour Timken, cela se produit au carrefour des possibilités et des capacités.

« Nos solutions techniques sont guidées par les tendances du marché qui définissent de nouvelles exigences en matière de transmission de puissance mécanique et de mouvement industriel, a déclaré Doug Smith, vice-président de la technologie. Dans le domaine des énergies renouvelables, nous concevons des applications qui n’existaient pas jusqu’à très récemment. Chaque itération doit être plus efficace et plus durable que la précédente. Nous appliquons ce que nous savons et ce que nous apprenons pour avoir le plus grand impact possible sur les clients et l’environnement. »

« Nos solutions techniques sont guidées par les tendances du marché qui définissent de nouvelles exigences en matière de transmission de puissance mécanique et de mouvement industriel. »

Doug Smith
Vice-président, technologie

Cet impact a été remarqué. Timken a été reconnue comme une des entreprises les plus innovantes du monde en 2024 par Fast Company et par Fortune comme une des entreprises les plus innovantes d’Amérique en 2024 et 2023. Les deux prix donnent la priorité à l’innovation de produits et de procédés qui apportent des contributions concrètes à la société. Timken a obtenu ces deux prix en démontrant que son expertise en matière de recherche et de développement permet d’améliorer l’efficacité et le développement durable dans le domaine des énergies renouvelables, le plus grand secteur du marché final de l’entreprise.

Progrès dans les produits et les procédés pour l’énergie éolienne

Au sommet du mât d’une éolienne se trouve une nacelle qui contient les composants permettant aux pales de tourner en permanence dans le vent et de produire de l’énergie électrique propre. Un des composants les plus importants est le roulement de l’arbre principal, qui supporte la poussée et la charge considérables des pales et du rotor en rotation.

Les roulements ont suivi la progression de la taille des turbines. Cela pose des défis importants pour la conception de roulements efficaces et résistants qui, avec un diamètre pouvant atteindre quatre mètres, sont parmi les plus grands jamais fabriqués.

Les ingénieurs de Timken ont mis au point une solution qui utilise deux roulements de très grande taille, séparés par une certaine distance le long de l’arbre principal afin de répartir efficacement la charge. Outre l’amélioration de l’efficacité opérationnelle de la turbine, la solution permet de soutenir cette turbine pendant toute sa durée de vie. La réduction de la nécessité de remplacer les roulements réduit également les besoins en matériaux et en énergie nécessaires à leur fabrication.

Selon Ryan Evans, directeur de la recherche et du développement pour la gamme de roulements de l’entreprise, la conception des produits n’est qu’un élément parmi d’autres pour rendre l’énergie éolienne plus durable. Timken a innové un procédé de traitement thermique plus durable pour les roulements à alésage très large, qui utilise de l’électricité et ne « fonctionne » que pendant le traitement des chemins de roulement. Cela évite d’avoir à entretenir des fours chauds 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et permet de ne traiter que les surfaces critiques des pièces en fonction des besoins. Ce procédé innovant consomme beaucoup moins d’énergie et réduit considérablement les émissions par rapport au traitement thermique qui utilise des fours traditionnels brûlant des hydrocarbures.

« Nous disposons de vastes connaissances en matière de métallurgie, de matériaux et de procédés de fabrication, mais nous sommes toujours en train d’élargir et d’explorer des parties de ces disciplines que nous ne comprenons pas aujourd’hui, a indiqué M. Evans. Ce sont ces découvertes qui nous permettent d’aborder des questions d’envergure telles que la préservation de l’environnement par le biais d’une fabrication intelligente et économe en énergie. »

Timken a également mis au point un alliage d’acier personnalisé, appelé TMS-25, afin de garantir que les composants puissent résister aux exigences de la production de roulements et du fonctionnement des éoliennes. L’alliage provient, dans la mesure du possible, d’acier recyclé, ce qui permet de réaliser des gains supplémentaires en termes de développement durable.

Innovation dans le mouvement industriel pour le solaire

Dans le domaine de l’énergie solaire, Timken s’est imposé comme un leader en matière de solutions de contrôle des mouvements de précision pour les systèmes avancés de poursuite solaire qui sont orientés vers le soleil toute la journée, tous les jours, afin de capter l’énergie pour la convertir en électricité.

La filiale de Timken, Cone Drive, innove avec des entraînements de haute précision qui équipent de nombreuses des plus grandes centrales solaires du monde aux États-Unis, aux Émirats arabes Unis, en Afrique du Sud et en Chine.

Les experts en entraînement de l’entreprise ont récemment personnalisé des solutions pour le deuxième plus grand projet de système de suivi solaire photovoltaïque (PV) en Australie. Les ingénieurs de Cone Drive ont collaboré avec le fabricant des systèmes de poursuite solaire du projet pour mettre au point des mécanismes d’orientation multipoints capables de résister aux vibrations excessives causées par les vents violents.

Ceci est particulièrement important pour le parc solaire qui est actuellement en cours de construction dans une région montagneuse extrêmement venteuse de Nouvelle-Galles du Sud. Les mécanismes d’orientation gèrent de manière experte les contraintes de cisaillement, de flexion et de torsion causées par le vent, évitant ainsi les dommages structurels et les défaillances prématurées des équipements.

« Le développement durable était déjà à l’ordre du jour de la R&D de Timken avant qu’il ne devienne une priorité sociétale, et il continuera à l’être, a déclaré M. Evans. Nous sommes une entreprise bien établie, dotée de capacités techniques éprouvées, et cette assise solide nous permet de relever de nouveaux défis. En tant que leader technologique mondial, nos investissements dans l’innovation d’aujourd’hui aideront nos clients et le monde à réussir demain. »

De l’exploitation de la puissance des océans à l’électrification des véhicules et des avions, Timken est leader dans la conception de solutions durables de roulements et de mouvements industriels qui contribuent à la protection des ressources naturelles de la planète.

Published: 2024/07/24