La société basée à Guérande (Loire-Atlantique) et l’Institut de recherche en énergie électrique de Nantes-Atlantique (Ireena), qui dépend de Nantes Université, ont inauguré vendredi 17 mai 2024 un laboratoire commun. Sa mission : développer l’autonomie et le pilotage des drones solaires.

La collaboration entre les deux entités ne date pas d’hier. Établie à Guérande, la société XSun existe depuis 2016 et fabrique des drones solaires. « Depuis leur création, nous les accompagnions dans leurs développement par des collaborations régulières et des études, dont une thèse », indique Nicolas Bernard, de l’Institut de recherche en énergie électrique de Nantes-Atlantique (Ireena) rattaché à l’université, et directeur du nouveau laboratoire. « Après cette thèse, le doctorant à rejoint l’équipe d’XSun. Un de leurs ingénieurs est aussi passé par chez nous. Il y a aussi une proximité géographique qui aide beaucoup, puisque leurs locaux sont situés à un quart d’heure des nôtres. »

À l’origine du laboratoire commun Icare avec XSun, inauguré ce vendredi 17 mai 2024, il y a Nicolas Bernard, également responsable de l’une des trois Unités thématiques de recherche (UTR) de l’IREENA, intitulée « Chaînes de conversion électromécaniques et statiques optimales et tolérantes aux défauts ». Dans le domaine des systèmes électriques, dont l’IREENA est spécialiste, cette UTR se situe à mi-chemin entre l’UTR de modélisation, à l’échelle des matériaux et des actionneurs, et celle de la gestion d’énergie au niveau des réseaux, à une échelle plus macroscopique. « Nous travaillons autour des enjeux très actuels du dimensionnement et de la gestion énergétique des systèmes électriques sous contraintes fortes d’efficacité et de coût », détaille le chercheur.

Nous travaillons autour des enjeux d’efficacité énergétique, de densité de puissance et de coût.

Nicolas Bernard, Ireena

Améliorer l’autonomie

« Dans le cadre de ce LabCom, deux thématiques principales seront abordées de notre côté : d’une part, la gestion optimale de l’énergie pour assures des vols longues durées, avec des problématiques de dimensionnement associant les moteurs électriques, le stockage batteries et les cellules solaires. Et, d’autre part, la stratégie de pilotage pour assurer la mission et la stabilité du drône qui a un impact sur la consommation d’énergie. » Les engins de XSun étant des objets à double ailes de 5 mètres d’envergure, avec une masse de 25 kilogrammes et capable d’embarquer jusqu’à 5 kg. Une contrainte qui limite la taille des batteries embarquées pour stocker l’énergie ou les panneaux photovoltaïques pour les recharger.

Les équipes XSun seront, quant à elles, mobilisées sur les nombreux autres domaines que recouvre la conception d’un drone, en particulier la mécanique. L’entreprise, qui compte actuellement 25 personnes, a produit une dizaine de drônes et a pour objectif d’avoir sa propre chaîne de production. Dans l’optique de cette industrialisation, le laboratoire commun avec l’Ireena lui permet de progresser, entre autres, sur la voie de l’autonomie de ses machines, capables, à l’heure actuelle, de voler jusqu’à 4 h en pleine nuit et un vol record de 12h sur 600 kms.

Marchés de la surveillance et de la cartographie

L’IREENA, de son côté, espère ainsi valoriser ses projets de recherche. Dans le montage du dossier, l’institut a d’ailleurs été épaulé par la Société d’accélération de transfert technologique (SATT) Ouest Valorisation. « Le Labcom est un label et un cadre légal qui, par son financement, nous permet de recruter », rappelle Nicolas Bernard. « Il ne s’agit pas d’un laboratoire physique. » L’équipe sera constituée de quatre doctorants, de deux postdocs et d’un ingénieur, financés au travers d’une enveloppe de 363 000 euros de l’agence nationale de la recherche et de celle de 50 000 euros de la région Pays de la Loire, pour une période de quatre ans. S’ajouteront aussi les personnels mis à disposition par les deux partenaires, l’Ireena et par XSun déployant chacun cinq à six personnes à temps partiel pour de l’encadrement et le pilotage du projet.

Les marchés ciblés sont ceux des drones de surveillance et de cartographie notamment. « Aujourd’hui, beaucoup de petits avions ou d’hélicoptères fonctionnant aux énergies fossiles et coûteux sont utilisés pour de telles activités », analyse le chercheur. « Il y a donc un créneau à prendre avec les drones qui auraient une empreinte environnementale très réduite. »