De la même manière que l’énergie photovoltaïque a beaucoup évolué ces dernières années, l’éolienne est en passe de connaître d’importants changements.
Augmentation de la productivité, adaptation à de nouveaux terrains, résolution des certaines problématiques liées aux structures actuelles : les chercheurs planchent actuellement à de nouveaux modèles pour imaginer la technologie éolienne de demain.
Parmi les différents projets envisagés, les chercheurs américains envisagent de bâtir une éolienne gigantesque dont la taille dépasserait celle de la Tour Eiffel. Et si ce monstre technologique n’est pas encore une réalité, il annonce une nouvelle génération d’éoliennes, bien différentes de celles que nous connaissons à l’heure actuelle.
Une technologie à la merci du vent
La technologie éolienne repose sur la force du vent : jusqu’ici, rien de nouveau. Depuis la mise au point de cette source d’énergie renouvelable, le problème a toujours été de dompter les caprices du vent et d’améliorer au maximum le rendement des éoliennes malgré l’intermittence de leur production. Quand le vent est absent ou même s’il est trop faible (c’est-à-dire inférieur à une force de 15 km/h), l’éolienne ne peut pas fonctionner car il n’y a pas assez de force pour entraîner ses pales. Mais le problème se retrouve aussi lorsque le vent devient trop puissant : s’il dépasse une vitesse de 100 km/h, il devient dangereux pour l’intégrité de la structure et peut endommager les pales de l’éolienne. Pour les chercheurs, le but est donc de trouver un moyen de lisser la production d’énergie des éoliennes pour en augmenter le rendement ainsi que la fiabilité. Pour cela, il faut envisager de nouvelles pistes qui permettent de renforcer la structure des éoliennes et de capter plus de vent. Avec l’avènement des énergies renouvelables promis par la transition énergétique, l’enjeu de l’innovation mobilise plus que jamais les chercheurs du monde entier. D’autant qu’à la clé, on trouve un marché potentiel énorme : de nombreux pays souhaitent désormais développer leur parc éolien afin d’augmenter la part de renouvelable dans leur mix énergétique.
La course énergétique est lancée
Parmi les différentes pistes envisagées pour mettre au point l’éolienne de demain, le projet le plus futuriste est sans aucun doute celui de l’éolienne aérienne. Avec cette solution, plus besoin d’attendre que le vent se lève : l’éolienne est capable d’aller le chercher elle-même en larguant les amarres. Avec ses allures de ballon dirigeable, le modèle mis au point par l’entreprise Altaeros est l’un des projets actuellement les plus aboutis. Cette éolienne aérienne est capable de voler à plusieurs centaines de mètres au-dessus du sol malgré ses dimensions imposantes. En allant chercher le vent en hauteur, là où il est plus puissant, elle affiche une capacité de production de 5 mégawatts, ce qui est largement supérieur à la production d’une éolienne terrestre.
Le projet d’éolienne aérienne d’Altaeras permet d’aller chercher les vents puissants en hauteur pour améliorer le rendement de l’éolienne.
Aux Etats-Unis, les chercheurs du prestigieux MIT s’intéressent aussi de près aux innovations technologiques et ils travaillent à un projet d’éolienne qui résoudrait le problème de l’intermittence. Avec une éolienne classique, l’énergie ne peut être produite que quand il y a du vent. Dès que le vent tombe, l’éolienne devient inactive et ne produit plus d’énergie. Les chercheurs du MIT ont eu l’idée de développer un modèle d’éolienne flottante qui embarque sous ses flotteurs un dispositif ingénieux composé de sphères en béton. Elles mesurent environ trente mètres de diamètre et sont reliées à une pompe à eau ainsi qu’à une turbine. Quand l’éolienne est actionnée par le vent, le surplus d’électricité actionne automatiquement la pompe pour vider les sphères remplies d’eau de mer. Et dès que l’éolienne est à l’arrêt, les sphères se remplissent automatiquement d’eau. Ce remplissage permet d’actionner la turbine et, en la couplant avec un générateur, l’éolienne peut à nouveau produire de l’énergie. De cette manière la production d’électricité est continue, ce qui augmente considérablement le rendement de l’installation.
Autre piste de recherche : une éolienne circulaire. Le projet a été mis au point par un ingénieur japonais, Yuji Ohya, qui dirige depuis plusieurs années un groupe de recherche au sein de l’université de Kyushu. Son idée consiste à encercler les pales de l’éolienne avec une structure cylindrique qui permet de créer une zone de dépression, ce qui accélère la vitesse du vent et augmente donc la production d’électricité. Les premiers tests ont été menés dans la baie de Hakata, dans le sud-ouest du Japon, avec deux prototypes de 100 kilowatts. Les résultats ont montré que le rendement de cette éolienne circulaire était deux à trois fois supérieur que celui d’un modèle classique.
Une éolienne plus grande que la Tour Eiffel
Dernier-né des projets d’éolienne de demain, on trouve le prototype SUMR50, une super-éolienne d’une taille gigantesque qui affiche une ambition claire : devenir l’éolienne la plus puissante au monde. Ce projet pharaonique a vu le jour aux Etats-Unis et il est le fruit d’une collaboration entre les chercheurs de six universités. Piloté par l’université de Virginie, le projet SUMR50 s’affiche comme l’éolienne de tous les records : avec ses 500 mètres de hauteur et sa turbine de 195 mètres de large, elle devrait être capable de produire 50 mégawatts d’électricité, c’est-à-dire dix fois plus qu’une éolienne standard. Selon ses concepteurs, il suffit d’une seule rotation des pales pour alimenter en électricité 50 000 foyers. Des chiffres qui donnent le tournis mais qui sont basés sur une idée toute simple : les chercheurs sont partis du principe qu’en allant chercher le vent plus haut, ils bénéficieraient d’une puissance plus importante et donc d’un meilleur rendement pour l’éolienne. Ce principe est assez semblable à l’éolienne aérienne, sauf qu’ici l’éolienne est bien ancrée dans le sol.
Pour assumer une telle puissance, le projet a aussi dû envisager une structure d’éolienne plus robuste. L’éolienne SUMR50 sera bâtie sur une tour flexible, à l’image des roseaux ou des palmiers qui sont capables de ployer sous le vent sans se briser. De la même manière, les pales de presque 200 mètres de long sont capables de plier quand la force du vent dépassera 80 km/h. En théorie, cette super-éolienne devrait résister aux tempêtes et afficher une production d’énergie record. Mais pour l’instant, le projet n’est encore qu’au stade de développement et il ne devrait pas être opérationnel avant 2025.
source : http://lenergeek.com/2017/07/15/eolienne-de-demain-energie-renouvelable/