L'objectif de ce projet est de remplacer la bougie traditionnellement utilisée comme source de chaleur pour la chaudière (boiler) d'un bateau pop-pop par de l'énergie solaire focalisée par une lentille de Fresnel.
Pour que le bateau ait des performances décentes et pour qu’il puisse fonctionner avec différentes inclinaisons des rayons solaires, il a fallu créer une structure légère et capable de maintenir la lentille à un peu moins d’une distance focale au-dessus de la chaudière, tout en permettant son orientation en site (angle du soleil avec le plan horizontal). Pour ce qui est de l’orientation en azimut, il n’y en a pas et le bateau ne peut pour le moment se déplacer qu’en direction du soleil.
La structure porteuse est composée de deux parties : le « pylône », qui est fixe et lié à la coque (en fait à des flotteurs puisqu’une architecture de type catamaran a été retenue) est sur lequel vient se poser le « porteur » qui porte la lentille. Le porteur peut être placé à différentes positions par rapport au pylône avec un calage possible tous les deux degrés sur une plage d’inclinaisons de 46 à 70 degrés (lors du solstice d’été et à midi solaire à Grenoble, le soleil monte jusqu’à environ 68 degrés).
Le pylône est composé de 5 « plaques » (gauche, droite, dessous, avant et arrière) imprimées séparément puis collées aux points de jonctions. Les plaques du dessous et de l’arrière sont découpées pour le placement du moteur pop-pop près du point focal (le point focal est un peu en dessous pour éviter une focalisation trop forte). Le pylône sert aussi de support au moteur pop-pop, celui-ci y étant fixé par des cordes à piano très fines. Le porteur est composé de quatre plaques (gauche, droite, avant et arrière) et la lentille collée dessus contribue à sa structure mécanique. Toutes les plaques sont en ABS sauf la plaque de dessous et la plaque arrière qui sont en PETG, plus résistant à la chaleur, à cause de la proximité avec la chaudière du moteur. Un motif de type Bailey a été utilisé pour toutes les plaques non latérales. Des sections aussi petites que possible ont été utilisées pour minimiser le poids de la structure, entre 1.25 et 2.5 mm².
Pour la réalisation finale du bateau, après validation de la structure découpée en plaques, des versions monolithiques du pylône et du porteur of été réalisées en nylon PA12 avec une technologie MJF (par shapeways). La lentille est une simple lentille de lecture d’environ 13 cm x 9 cm, ce qui donne environ 8 W de puissance solaire utile au voisinage du solstice d’été, et qui est juste suffisant pour faire marcher un moteur pop-pop minimal. Le moteur utilisé a été extrait d’un modèle jouet vendu à très grande échelle.
Le bateau a été testé sans guidage et avec guidage :