Lampe gravitationnelle

Low-tech with Refugees - Low-tech & Réfugiés

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Lampe_gravitationnelle

Dernière modification le 08/02/2025

Difficulty

Medium Medium

Duration

5 hour(s) hour(s)

Cost

40 EUR (€)

Description

La lampe gravitationnelle low-tech transforme l’énergie potentielle d’un poids en lumière, sans électricité ni batterie. En soulevant un poids (pierre, sac de sable, bouteille d’eau) et en le laissant redescendre lentement, un engrenage active un générateur qui alimente une LED. Chaque cycle fournit 5 minutes d’éclairage renouvelable instantanément. Simple, robuste et écologique, elle constitue une alternative durable aux lampes à kérosène.

Summary

Énergie renouvelable, Low-tech, Gravité, Dynamo, Éclairage autonome, Écologie, Économie circulaire, Autonomie énergétique, DIY (Do It Yourself), Réemploi, Simplicité, Durabilité, Résilience, Basse consommation, Innovation frugale, Matériaux recyclés, Technologie appropriée, Autoconstruction, Technologie durable, Système mécanique, Fabrication artisanale, Accessibilité énergétique, Ingéniosité

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Introduction

Dans un monde où l'accès à l’électricité reste limité pour près de 770 millions de personnes, des solutions énergétiques innovantes et accessibles deviennent essentielles. La lampe gravitationnelle low-tech est une alternative ingénieuse aux lampes à piles ou à kérosène, souvent coûteuses et polluantes. Fonctionnant sans électricité ni combustible fossile, elle utilise uniquement la force de gravité pour générer de la lumière, offrant ainsi une solution durable et fiable aux populations isolées. Le persona idéal pour cette lampe est un habitant de zones rurales déconnectées du réseau électrique, comme des familles vivant en Afrique subsaharienne, en Amazonie ou encore dans certaines régions d’Asie du Sud-Est. Ces communautés, souvent dépendantes de l’éclairage au kérosène, peuvent bénéficier d’une solution plus sûre, économique et respectueuse de l’environnement. Mais cette technologie peut aussi intéresser les amateurs de low-tech, de permaculture ou de vie en autonomie cherchant des alternatives énergétiques écologiques.

Materials

Tools

Step 1 - Conception et mise en plan

Avant de commencer, réaliser un croquis ou une modélisation 3D pour définir l’agencement des pièces et leur taille.

Step 2 - Fabrication de la poulie principale

• Découper ou imprimer la poulie principale selon le design défini.
• Vérifier son bon fonctionnement (elle doit tourner librement sur son axe).

Step 3 - Fixation de l’axe du moteur/générateur sur la poulie principale

• Monter le moteur/générateur sur la structure.
• S’assurer que l’axe du moteur est bien aligné avec la poulie principale pour maximiser l’efficacité du transfert d’énergie.

Step 4 - Préparation des poulies secondaires

• Percer les plaques de fixation des poulies secondaires.
• Monter les roulements sur les plaques pour permettre un mouvement fluide.

Step 5 - Assemblage des poulies secondaires

• Fixer les poulies secondaires sur leurs plaques respectives.
• Vérifier que le chemin de la corde est bien fluide.

Step 6 - Impression 3D des guides pour roulements

Concevoir et imprimer les pièces nécessaires pour maintenir les roulements en place et guider la corde correctement.

Step 7 - Montage final des poulies secondaires

• Assembler les pièces imprimées avec les poulies secondaires.
• Vérifier le bon alignement et la fluidité du système.

Step 8 - Test mécanique n°1

• Soulever un poids et observer le mouvement des poulies.
• Vérifier que la descente est fluide et entraîne bien le moteur.

Step 9 - Recherche et installation de la LED

• Sélectionner une LED basse consommation adaptée au courant généré.
• Connecter la LED au générateur avec un circuit de stabilisation si nécessaire.

Step 10 - Finalisation de la partie électronique

• Vérifier le bon fonctionnement de la LED en testant différentes charges.
• Ajuster le câblage pour optimiser la production d’énergie.

Step 11 - Test final de la lampe

• Charger le système avec un poids.
• Observer la durée et l’intensité de l’éclairage.
• Apporter les ajustements nécessaires (changement de poids, optimisation des poulies, ajustement de la LED).

Notes and references

Lampe gravitationnelle réalisée dans le cadre de l’intersemestre SHES-S8 par Alexandre Perrin et Elisha Hodgson, élèves ingénieurs à l’École Nationale d’Ingénieurs de Brest (ENIB).

📌 Notes et Références

📖 Sources et inspirations :

• Technologie low-tech : Approche inspirée des principes du Low-Tech Lab et des systèmes énergétiques autonomes.
• Éclairage gravitationnel : Concept basé sur des innovations existantes comme la GravityLight, un projet visant à fournir un éclairage sans électricité aux populations isolées.
• Énergies renouvelables et mécaniques : Principes issus de la conversion d’énergie mécanique en énergie électrique via des dynamos et générateurs.
• Fabrication artisanale & open-source : Idées en lien avec le mouvement Open Hardware et les licences CERN Open Hardware License et CC BY-SA.

📌 Remarques importantes :

1️⃣ Efficacité du système : La durée d’éclairage dépend du poids utilisé et de l’efficacité du générateur. Un poids plus lourd ou une transmission optimisée peuvent améliorer l'autonomie.

2️⃣ Optimisation du circuit LED : Un régulateur de tension ou un condensateur peut être ajouté pour stabiliser l’alimentation et maximiser la durée d’éclairage.

3️⃣ Fiabilité mécanique : L’usage de roulements de qualité et d’un système de freinage doux permet d’améliorer la fluidité du mouvement et d'éviter les à-coups qui pourraient endommager le mécanisme.

🔗 Références complémentaires :

• Low-Tech Lab : Ressources sur les innovations low-tech et autonomes.
• GravityLight : Projet de lampe gravitationnelle similaire.
• Open Source Ecology : Plateforme d’ingénierie open-source appliquée aux énergies renouvelables.
• Hackaday : Communauté DIY & open-hardware partageant des projets de ce type.

🔍 Conclusion

Ce projet de lampe gravitationnelle low-tech s’inscrit dans une démarche durable, accessible et open-source. Avec quelques ajustements, il peut être adapté à différents contextes, que ce soit pour des usages domestiques, éducatifs ou humanitaires.

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