Le voyage du moteur Stirling à travers l’histoire commence au début du 19e siècle en Angleterre. Au cours de la première révolution industrielle, les moteurs à air chaud ont concurrencé la machine à vapeur pour fournir de la puissance mécanique aux machines industrielles des usines et des mines.
Bien que la machine à vapeur offrait de meilleures performances en termes de puissance et de rendement, le moteur à air chaud avait l'avantage d'être plus sûr. Au cours des premières décennies du XIXe siècle, les chaudières des machines à vapeur ont subi des explosions dévastatrices en raison de la faible qualité des matériaux disponibles à l'époque et des limitations technologiques de leur conception et de leur construction.
Ce problème a initialement favorisé le succès commercial du moteur Stirling, car il offrait une alternative plus sûre et plus fiable. Cependant, à mesure que la technologie des machines à vapeur s’est améliorée et que les risques d’explosion ont été réduits, l’intérêt pour le moteur Stirling a considérablement diminué.
La renaissance du moteur Stirling au XXe siècle
Avec les progrès de l'électronique et le développement de nouveaux appareils, le moteur Stirling a connu un renouveau dans les années 1950. La société néerlandaise Philips, spécialisée dans la fabrication de radios, a développé le Philips MP1002CA, également connu sous le nom de « Bungalow Set ». Ce petit générateur électrique était basé sur une unité Stirling qui utilisait du pétrole comme carburant.
Le Philips MP1002CA a été conçu pour alimenter les émetteurs et récepteurs radio situés dans des zones reculées où il n'y avait pas d'accès aux réseaux électriques conventionnels. D'une puissance d'environ 200 watts, le générateur intègre une technologie de pointe, notamment l'utilisation d'alliages légers, ce qui permet un équilibre entre efficacité, praticité et coût.
Philips a continué à expérimenter avec les moteurs Stirling jusqu'à la première moitié des années 1970. En janvier 1971, l'entreprise a même développé un prototype de bus équipé d'un moteur Stirling de 200 chevaux. Cependant, la technologie n’a pas réussi à s’imposer dans les applications commerciales de masse, car les batteries ont commencé à offrir une alternative plus compacte et plus efficace pour générer de l’énergie électrique.
Applications actuelles et futures
Malgré son déclin dans la seconde moitié du XXe siècle, le moteur Stirling a trouvé des applications dans des niches spécifiques. Des moteurs Stirling de différentes tailles sont actuellement en cours de développement, réalisant d’importantes avancées techniques et, dans certains cas, des applications commerciales viables.
L’une des utilisations les plus prometteuses est son intégration dans les systèmes d’énergie renouvelable. En particulier, le moteur Stirling a été utilisé comme générateur électrique dans les centrales solaires à concentration, où un champ de miroirs est utilisé pour concentrer la lumière du soleil et générer de la chaleur. Cette approche permet une conversion efficace de l’énergie thermique en électricité sans émissions polluantes.
Une autre application émergente est l’utilisation de moteurs Stirling dans les systèmes de cogénération domestique, où la chaleur perdue est utilisée pour le chauffage et l’eau chaude, améliorant ainsi l’efficacité énergétique de la maison. De plus, certaines agences spatiales ont exploré l’utilisation de moteurs Stirling dans des générateurs de radio-isotopes pour des missions spatiales de longue durée, en raison de leur fiabilité et de leur efficacité dans des environnements extrêmes.
Bien que le moteur Stirling n’ait pas réussi à remplacer d’autres technologies sur le marché de masse, son efficacité et sa polyvalence en font une solution viable dans certaines applications où la sécurité, le faible bruit et la capacité de fonctionner avec diverses sources de chaleur sont des facteurs clés.