La présente invention concerne un dispositif permettant de produire de l'énergie propre et renouvelable grâce à de l'eau ou du sable. La production d'énergie actuellement coûte cher, nécessite de lourdes installations, pose le problème des déchets nucléaires, dépend de la nature pour certaines formes de production et 5 pour d'autres, elle émet de pollution. Le dispositif selon l'invention, va dans l'optique d'améliorer les rendements, de réduire les coûts de fonctionnement, de rendre la production fonctionnelle en peu de temps mais aussi et surtout de ne pas émettre de pollution et d'être implantable sous la mer ou en ville Il est constitué d'un récolteur, d'un ou plusieurs conteneurs, d'un ou plusieurs modules et 10 d'un expulseur. L'ensemble s'emboite les uns sur les autres mais dans un ordre précis. Partant du haut vers le bas, on trouve d'abord un conteneur puis un ou plusieurs modules suivi d'un récolteur et en bas on trouve l'expulseur. Le tout est enfermé mais en laissant un espacement constant tout au tour. Ce dispositif fonctionne avec du sable tamisé ou de l'eau mais ce dernier cas peut aussi se faire en surface ou davantage en profondeur. 15 Pour une installation en surface sans l'expulseur, on remplit le conteneur du haut de plusieurs tonnes de sable ou de plusieurs mètres cubes d'eau puis on ouvre le conteneur qui va alors libérer le sable ou l'eau dans le premier entonnoir. Et comme ce dernier est subdivisé en plusieurs sorties sous lesquelles se trouvent plusieurs turbines dans un plan horizontal. Alors avec ses débits, l'entonnoir fait tourner les turbines du premier module. 20 Ces rotations font aussi tourner directement des alternateurs ou via des trains d'engrenages dont l'axe de chaque pignon est relié à un alternateur. Le sable ou l'eau tombent ensuite dans un deuxième entonnoir dont la sortie est identique à la première mais avec un diamètre ou coté inférieur. Ainsi les rotations des turbines du deuxième module s'effectuent. Idem pour le troisième entonnoir avec une sortie inférieur à la sortie précédente, il reçoit alors à 25 son tour le sable ou l'eau du deuxième entonnoir et les rotations des turbines du troisième module s'effectuent. De façon analogue, on peut imbriquer davantage de modules mais pour maintenir un bon débit pour une meilleure rotation des turbines, il sera nécessaire d'insérer après chaque lot de modules, un conteneur de même taille ou de taille décroissante par rapport à celui d'en haut. 30 Le sable ou l'eau est enfin recueilli par le récolteur qui le ou la libère ensuite en une ou plusieurs sorties. Au sortir du récolteur, on dispose d'un système de remontée du sable ou de pompage de l'eau. Ce qui permet de maintenir le niveau du conteneur d'en haut. Pour le système de remontée concernant le sable, on peut utiliser de puissants aspirateurs ou juxtaposer des convoyeurs dont le plus long longera la diagonale de l'ensemble des modules imbriqués. 35 Pour une installation en profondeur, le même dispositif est conservé mais avec un expulseur et une ouverture permettant un accès direct et permanent à l'eau filtrée, dans le conteneur du haut. Ainsi, l'eau décrit la même descente que dans une installation en surface pour faire tourner les turbines et finir par être recueillis par le récolteur qui la libère ensuite en une ou plusieurs sorties dans l'expulseur. Ce dernier se remplit au fur et à mesure, ce qui soulève le flotteur ou la bouée et accroit en même temps la force de rappel qui leur est reliée. Cette force de rappel permet d'expulser l'eau contenue dans l'expulseur. Et ceci fonctionnera avec plusieurs pompes à eau pour maintenir un vide, dans lequel les chutes d'eau entre les entonnoirs permettront de tourner en permanence les turbines. L'eau pompée au niveau du récolteur, servira ou non de jet d'eau à la surface du lac, de la mer, de l'océan ou de la piscine. Cependant, quelle que soit l'installation, les moyens de pompages, de remontées et 10 d'aspiration du sable, seront alimentés par des panneaux solaires et/ou des éoliennes. Selon des modes particuliers de réalisation du dispositif: - le conteneur est ouvert en haut et présente ou non un tube au milieu où passent des câbles permettant de fermer ou d'ouvrir la base du conteneur par ses portes découpées dans le sens des diagonales. Le conteneur du haut a lui la possibilité de s'ouvrir et de se fermer deux cotés. 15 - l'entonnoir dont la sortie est subdivisée en plusieurs débits pouvant ou non présenter chacun un aérateur si le dispositif fonctionne à l'eau, est doté de sorties de niveau. - le diviseur permet de fermer ou d'ouvrir les entonnoirs via des rails. - l'axe de chaque turbine est relié à des alternateurs, de manière direct ou indirect via des trains d'engrenages et ceci de chaque coté de la roue de turbine ou non. 20 - le support est formé de quatre cylindres solidement relié. - le module est le regroupement d'un support, d'un entonnoir et juste au-dessous de ce dernier sont fixées plusieurs turbines. Chaque axe de turbine peut traverser deux faces ou parois de part et d'autre de la roue de turbine pour être lier à l'extérieur de la zone de chute à des alternateurs soit directement ou via des trains d'engrenage mécanique. 25 - le récolteur a la forme d'un entonnoir avec une ou plusieurs sorties zigzaguées. - l'expulseur, de même forme que l'aspect extérieur du dispositif, présente deux ouvertures reliées par un solide axe vertical qui peut contenir des ressorts et/ou des élastiques pré-étirés et fixés sur une bouée ou un flotteur de formes particulières. Ces derniers couvrent toute la surface interne tout en longeant l'axe du milieu. Ils seront dotés de roues pour limiter les frottements. 30 - la paroi externe du dispositif pour une installation en profondeur peut être pourvue d'étagères, d'abris pour poisson, ou d'autres moyens permettant la régénération des récifs coralliens. Les dessins annexes illustrent l'invention : La figure 1 représente une des apparences extérieures de la centrale en surface. La figure 2 représente une coupe du dispositif en surface avec trois modules, un conteneur et un 35 récolteur. La figure 3 représente une représentation simplifiée d'un aspirateur de sable.
La figure 4 représente le type de convoyeur chargé de remonter le sable. La figure 5 représente une représentation simplifiée d'une pompe à eau. La figure 6 représente le support d'un module. La figure 7 représente un entonnoir du module subdivisé en quatre sorties.
La figure 8 représente une des turbines. La figure 9 représente le récolteur avec juste au-dessous, des convoyeurs pour remonter du sable. La figure 10 représente les sorties d'un entonnoir avec un aperçu de quatre roues de turbine. La figure 11 représente une installation du dispositif en profondeur. La figure 12 représente en coupe, un des possibles expulseurs.
En référence à ces dessins non limitatifs, le dispositif, selon la figure 2 pour une installation en surface, comporte une solide paroi (1) externe dont le contenu est composé d'un conteneur (2), d'un récolteur (10) et de trois modules (4). L'ensemble s'imbrique les uns sur les autres suivant l'ordre croissant de débit total de chaque entonnoir (5). Ce dernier présente une sortie (11) subdivisée par un diviseur (13) en plusieurs débits. Le dispositif reste presque le même pour u n e installation en p r o f o n d e u r selon la f i g u r e 1 l accompagné de l'expulseur (figure 12). Le conteneur (2), de forme parallélépipède ou cylindrique, peut contenir du sable ou de l'eau et a la capacité d'être fermé ou ouvert par le bas grâce aux câbles contenus ou non dans le tube (3) qui le traverse dans le sens de la hauteur. On peut insérer un conteneur après chaque lot de plusieurs modules (4) pour permettre aux turbines selon la figure 8 de maintenir une bonne vitesse de rotation. Le conteneur (2) se trouvant au sommet des modules, permet de débuter et de fermer le cycle par ses attaches (14) pour une installation en surface. Par contre pour une installation en profondeur selon la figure 1l, on n'a pas besoin de fermer le cycle de l'eau car le dispositif est fixé à plusieurs mètres sous le niveau (17) de l'eau. Et dans ce cas, si on utilise plusieurs conteneurs entre plusieurs lots de modules, on permet un remplissage des conteneurs.
Le module L4) avec son support selon la figure 6 contient : un entonnoir selon la figure 7 avec une sortie séparée en plusieurs débits et des turbines. Le support est formé de quatre cylindres de diamètre variable suivant le rang du module et l'ensemble de forme parallélépipède, est solidement relié. L'entonnoir repose sur le support du module et est fixé grâce à l'imbrication avec un autre module ou un conteneur. L'entonnoir subdivisé par un diviseur (13) dont les lamelles coulissent en s'allongeant pour fermer l'entonnoir ou qui se superposent pour ouvrir l'entonnoir. Ce dernier présenter des sorties de niveau (18) qui serviront à remplir l'entonnoir suivant avant démarrage total. Plusieurs turbines (12) sont placées juste au-dessous des sorties de chacun des entonnoirs dans un plan horizontal. Ce qui peut permettre à chaque segment d'axe (9) de faire tourner de part et d'autres de la roue de turbine (12) des alternateurs ou des trains d'engrenage (6) dont les pignons (7) feront tourner des alternateurs. Ces derniers sont fixés sur des supports (8) qui reposent sur la paroi (1) interne du dispositif. Les axes reposent sur de solides segments (16) de liaison qui lient les cylindres (15) formant le support. Le récolteur (10) selon la figure 9 pouvant avoir plusieurs sorties, recueille les chutes d'eau ou de sable. Il permet de remonter l'eau ou le sable suivant le type d'installation. Le sable récolté est directement acheminé dans le conteneur, soit par des aspirateurs, soit par un système de convoyeurs, ce qui ferme la boucle. Avec le système des convoyeurs, le plus long parmi eux longe la diagonale des modules imbriqués. Cependant le choix entre l'aspirateur de sable ou les convoyeurs, va dépendre des consommations électriques, du débit de sable rendu au conteneur par rapport au débit délivré par le premier entonnoir qui suit iuste le conteneur. De même à la place du sable on peut utiliser de l'eau qui effectuera la même descente que le sable selon la figure 2 qui illustre une installation en surface. Mais pour remplir le conteneur d'eau en permanence, on utilise des pompes à eau pour former un cycle ouvert avec une source d'eau permanente (océan, lac, mer...). Pour une installation en profondeur, la boucle est ouverte car le conteneur sera rempli par la différence entre le niveau (17) de l'eau et la hauteur du dispositif.
L'expulseur selon la figure 12, va dans l'idée d'expulser l'eau qu'il contient, donc de réduire les coûts de fonctionnement par rapport aux puissantes pompes à eau mais aussi et surtout de ne pas émettre de pollution. Il est constitué de deux ouvertures (21 et 26) reliées solidement en leurs milieux par un axe (22) dans le sens vertical. L'axe du milieu peut héberger des ressorts et/ou des élastiques (25) pré-étirés mais ces derniers pourront placés en haut (29) de leur hôte ou ailleurs, pour sortir par le bas (34) et être reliés (27) à un flotteur ou une bouée (23). Ainsi, au fur et à mesure que le récolteur remplit l'expulseur, le flotteur ou la bouée s'élèvent vers le haut. Dés lors, avec la force d'Archimède et l'élévation du niveau de l'eau qui pousse la bouée ou le flotteur vers le haut, ce qui transmet la force de poussée pour l'allongement des ressorts et/ou des élastiques (25) y a donc accumulation d'énergie. Mais dès que le flotteur ou la bouée buttent sur l'ouverture (21) du haut, le système anti-rappel (24) libère la voie ainsi l'énergie accumulée dans les ressorts et/ou dans les élastiques (25) est restituée sous forme de force de rappel. Ceci permet d'expulser l'eau contenue dans le dispositif via la grande ouverture (26) du bas. Cette action fait baisser le niveau de l'eau dans le dispositif ce qui ramène la bouée ou le flotteur à leurs positions initiales s'il y a pas de perte d'énergie. Et ainsi le cycle reprend.
Le système anti-rappel (24), pouvant être placé n'importe où, sera de préférence basé, avec un principe inverse, sur le même mécanisme que les freins hydrauliques ou le frein à main ou les freins à rétropédalage ou encore sur d'autres types de freins. Mais pour un bon fonctionnement, l'expulseur pourrait être accompagné par de puissantes à eau. Ainsi l'alimentation électrique des moyens de pompage et des possibles systèmes internes ou externes (capteurs, caméras, ...) assurant le bon fonctionnement du dispositif, se fera par des panneaux solaires et/ou par des éoliennes pouvant être sur le toit du dispositif ou ailleurs. Ce dispositif est le résultat du souhait d'apporter une réponse au besoin énergétique, en croissance permanente au niveau mondial. Cette réponse résolument tournée vers le respect de l'environnement, devra aussi apporter une puissance électrique maitrisée tout en permettant la régénération des récifs coralliens. En effet, pour une installation en profondeur, la surface extérieure du dispositif servira d'abris pour les poissons et donc elle donnera l'aspect d'un récif naturel car pouvant abriter de la vie sous-marine. Ainsi, si possible dans cette même ordre d'idée, les entonnoirs, le ou les conteneurs, le récolteur, l'expulseur, le support et les parois pourraient être créés à partir de matières recyclées. Ce qui peut permettre au dispositif et à son contenu d'être de toutes les formes, de toutes les dimensions et de toutes les couleurs. A titre d'exemple non limitatif, une centrale fonctionnant avec du sable, de forme parallélépipède à base carré, de hauteur égale à 20 m et de coté 10 m, supporte un conteneur de coté 4 m, et contient un récolteur et trois modules de hauteur 5 m. Ce qui donne un nombre de turbines 3*4 = 12 turbines (de diamètre 2 m), le nombre d'engrenages 2*12=24 engrenages, le nombre d'alternateurs 24* 2 (ou plus selon la résistance) = 48 alternateurs pour une production d'énergie estimée à plusieurs mégawatts. Et comme système de remontée, des aspirateurs ou des convoyeurs qui seront alimentés par des panneaux solaires et/ou des éoliennes. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la production d'énergie 20 propre et renouvelable à base de sable ou d'eau et ceci indépendamment des fluctuations de la météo ou des lieux géographiques.