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Actualité : Ce lycéen de 17 ans met au point un moteur électrique sans terres rares qui intrigue toute l’industrie automobile
À seulement 17 ans, un adolescent a interpellé l’industrie automobile grâce à un moteur pour voiture électrique ne nécessitant aucun aimant composé de terres rares.
© GraphinityLab/Shutterstock - Le moteur synchrone à réluctance, un prototype sans terres rares d'un jeune inventeur américain a changé la donne en 2022.
La dépendance aux terres rares demeure le point faible de la transition automobile. Présents dans les aimants des moteurs électriques, ces métaux posent de lourds défis écologiques et géopolitiques. Pour contourner cet obstacle, Robert Sansone a conçu une alternative prometteuse, délivrant des performances remarquables sans exploiter ces ressources. Un prototype qui a fait mouche, alors que l’industrie cherche justement à s’émanciper de cette dépendance stratégique.
En 2022, à l’occasion du Regeneron ISEF, le plus grand concours scientifique mondial pour lycéens, Robert Sansone a fait sensation auprès des professionnels de l’automobile grâce à un innovant moteur synchrone à réluctance. Couramment exploitée dans les ventilateurs ou les pompes industrielles, cette technologie présentait jusqu’ici un défaut rédhibitoire pour l’automobile : elle manquait cruellement de puissance à l’accélération pour tracter un véhicule.
Pour y faire face, l’adolescent a intégré un second champ magnétique au cœur de la machine pour démultiplier la force d’attraction qui fait tourner le rotor. Après avoir fabriqué ses composants à l’aide d’une imprimante 3D, bobiné le cuivre à la main et testé quinze versions successives, le résultat s’est révélé plus que concluant. À 300 tours par minute, son prototype réussit à délivrer 39 % de couple supplémentaire et 31 % de rendement en plus qu’un modèle traditionnel, grimpant même à +37 % d’efficacité à 750 tours par minute.
Poussée à ses limites thermiques, la matière plastique a pourtant fini par fondre sur son établi, illustrant l’abîme qui sépare une maquette artisanale des quelque 16 000 tours par minute réclamés par les moteurs des voitures électriques comme la Tesla Model Y.
Le moteur électrique sans terres rares de Robert Sansone
Depuis cet exploit, récompensé par le premier prix du concours, le jeune prodige a logiquement rejoint les bancs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) pour y poursuivre ses études d’ingénierie. Si son prototype à réluctance n’a pas directement franchi les portes des usines, l’industrie n’a pas attendu pour concrétiser cette rupture.
Des constructeurs comme Renault et BMW misent déjà à grande échelle sur le moteur à rotor bobiné (EESM), qui remplace les aimants par du cuivre électrifié, tandis que l’équipementier Mahle perfectionne des motorisations sans contact et que Tesla cherche à évincer les terres rares de ses futurs modèles.
L’intuition de Robert Sansone préfigurait ainsi avec brio ce défi technologique et géopolitique majeur de la mobilité électrique, où la Chine règne encore en maître absolu sur l’extraction et le raffinage des métaux rares.