À pas de géants

Les experts prédisent l’apparition de 40 000 à 60 000 nouvelles éoliennes par an d’ici 2020. Mais les futures éoliennes ressembleront-elles encore à celles que nous connaissons ? Pas nécessairement. Il faut penser cerfs-volants, volets battant au vent et îles flottantes avec des bras de géant.

Aerogenerator X, une création de British Wind Power, est une sorte de monstre marin projetant dans les airs deux longs bras en V terminés par d’immenses ailes. L’ensemble est monté sur une plateforme qui accueille une génératrice verticale, le tout flottant au grand large. L’envergure des ailes atteint 274 mètres, soit 3 terrains de football.

Aerogenerator X est un des projets en concurrence sponsorisés par BP, Caterpillar, Rolls-Royce et EON. Les objectifs sont la taille, les économies d’échelle et la légèreté. La plupart de ces projets n’en sont encore qu’à leurs débuts et ne verront pas le jour avant plusieurs années.

Le norvégien Sway profite de l’expérience acquise par l’extraction pétrolière off-shore de la Mer du Nord et construit des usines électriques sur des tours flottantes, remplies de lest, ancrées au fond. L’avantage est qu’il est possible d’arrimer ces installations très loin au large, même par grand fond, contrairement aux éoliennes marines qui reposent sur le sol marin.

Les éoliennes off-shore de Sway produiraient, selon les estimations, 20 à 30 pour cent d’électricité en plus car elles sont situées à 50 kilomètres des côtes norvégiennes, là où le vent est le plus fort et le plus constant. Des prototypes sont actuellement à l’essai. Le principal problème est de savoir si les techniques sont suffisamment fiables et stables pour supporter des génératrices de 10 à 20 MW.

Dans un futur plus éloigné, des éoliennes volantes pourraient voir le jour comme l’avion-génératrice hollandais. Il s’agit d’un planeur automatique relié au sol par un câble qui entraîne une poulie connectée à une génératrice au fur et à mesure de son ascension. Le câble est à nouveau enroulé à la descente du planeur et le cycle peut recommencer.

Les statistiques de l’Institut météorologique royal des Pays-Bas font état d’une capacité d’utilisation de 60 pour cent, contre 30 pour cent pour les éoliennes conventionnelles, en raison des courants continus en haute altitude. Le coût de fabrication est aussi bien moindre.

« Nous échangeons l’acier, le cuivre et la fibre de verre contre les mathématiques, les logiciels et l’électronique pour ouvrir la voie vers de nouvelles ressources énergétiques », explique Richard Ruiterkamp, PDG d’Ampyx Power, la société qui développe l’avion-génératrice. Une solution commercialement viable devrait être prête d’ici 2014. La première application sera les installations indépendantes du réseau qui utilisent des génératrices diesel à l’heure actuelle. Les compagnies électriques ne seront concernées que lorsque la version 1 MW du système aura été mise au point. « Le Graal de l’électricité verte, c’est de produire moins cher que le charbon, c’est ce que nous visons », affirme R. Ruiterkamp.

Des visionnaires comme Francis Charles Moon, professeur à l’université Cornell aux États-Unis, vont plus loin, avec des technologies hybrides dotées de panneaux battants qui génèrent de l’électricité la nuit ou par temps couvert, et de panneaux solaires. Le projet est baptisé Vibro-Wind et, selon F. C. Moon, il sera introduit sur le marché d’ici trois à cinq ans. L’idée est d’utiliser le vent qui circule entre les bâtiments dans les grandes villes.

Beaucoup des nouvelles technologies d’exploitation du vent semblent tirées de romans de science-fiction. Selon Feargal Brennan, professeur spécialisé dans les technologies off-shore à l’université Cranfield en Angleterre où l’Aérogénérator X est principalement développé, ceci tien au fait qu’il n’est pas possible d’augmenter les capacités des technologies off-shore existantes et de construire des centrales éoliennes géantes.

Danish BTM Consult estime qu’avec les technologies actuelles, le coût des nouvelles installations en mer serait le double de celui des installations terrestres. Des sociétés comme Siemens et GE investissent depuis longtemps dans des éoliennes verticales avec moins de pièces mobiles pour réduire les coûts. D’autres fabricants tentent d’optimiser la technologie au moyen d’ajustements ponctuels de l’angle des pales, de solutions de transmission du mouvement différentes ou de capteurs de vent laser devant les éoliennes, selon Staffan Engström, responsable de Ägir Konsult qui développe des éoliennes.

La course aux mégawatts bat son plein. Azimut est un projet mené par l’espagnol Gamesa avec 11 autres entreprises du secteur de l’électricité et de l’éolien. L’objectif est de construire une éolienne de 15 MW d’ici 2020, soit deux fois plus puissante que le record actuel détenu par l’éolienne Enercon E-126. Dans un premier temps, le groupe d’entreprises investit 25 millions d’euros pour développer la technologie d’ici 2013.

Le projet UpWind de l’Union Européenne vise à produire des éoliennes de 20 MW avec un rotor de 200 mètres de diamètre et des pales divisées en deux parties comme les ailes des avions. « Les éoliennes de 20 MW seront en service d’ici 10 ans », affirme Jo Beurskens du Centre de Recherche sur l’Énergie des Pays-Bas.

De tels appareils dépasseraient largement le prochain colosse du leader Vesta, le V164, doté d’un rotor de 164 mètres de diamètre et d’une tour de 187 mètres. En comparaison, la Statue de la Liberté ne fait que 94 mètres et la tour Gherkin de la cité de Londres que 180 mètres.

Vibro-Wind utilise les courants d’air entre les bâtiments dans les grandes villes pendant la nuit ou par temps couvert. De jour, des panneaux solaires assurent la production d’électricité.