Pour produire sa propre électricité à partir du vent, un emplacement idéal ne suffit pas. Il faut aussi une éolienne capable de fonctionner même lorsque le vent est faible. Dans cette optique, des chercheurs de l’Institut Fraunhofer de recherche appliquée sur les polymères (IAP) ont collaboré avec le groupe BBF pour développer une mini-éolienne innovante. Celle-ci est spécialement conçue pour fonctionner dans les régions à faible vent. Leurs objectifs ? Permettre aux particuliers, aux entreprises et aux équipes d’intervention d’urgence d’accéder à une source d’énergie renouvelable, efficace et décentralisée, dans les zones où les réseaux électriques sont coûteux ou inaccessibles. Présentation !
Fabrication en matériaux composites à base de fibres
Cette mini-éolienne, notamment les pales du rotor, serait fabriquée en matériaux composites à base de fibres, réduisant son poids de 35 % par rapport aux modèles traditionnels. D’après les concepteurs, cela permet non seulement d’améliorer le démarrage par vent faible, mais aussi la sécurité structurelle et la facilité d’assemblage. Par ailleurs, ils affirment avoir utilisé une technique de fabrication de pointe : l’impression 3D à grande échelle (jusqu’à 2 × 2 mètres), des moules sur mesure et un système de placement automatisé des fibres. Et ce n’est pas tout, ils ont également développé un stratifié spécial qui améliore la résistance du rotor aux vents forts. « Nous avons conçu les différentes couches du matériau composite de manière à ce que les pales du rotor puissent fléchir de manière élastique en cas de tempête et tourner à l’abri du vent », explique Marcello Ambrosio, ingénieur à l’IAP Fraunhofer. Une approche qui réduirait automatiquement la vitesse de rotation de l’éolienne et qui la protégerait des surcharges.
Compacte mais performante
Bien qu’elle soit compacte, cette mini-éolienne est très performante, soulignent les concepteurs. Selon eux, elle atteint jusqu’à 450 tours par minute et produit 2 500 W de puissance à 10 m/s, soit 83 % de plus que les systèmes comparables actuellement disponibles sur le marché. Ils l’auraient conçu pour avoir des performances élevées, sans compromettre la durabilité ni augmenter le coût. Marcello Ambrosio explique que ce système atteindrait un rendement de 53 %, voire plus, selon les données de mesures issues de l’essai en soufflerie. Plus de la moitié de l’énergie cinétique du vent serait donc convertie en électricité utile, un phénomène très rare pour des éoliennes de cette taille. Pour Raúl Comesaña Macias, directeur de BBF, il ne s’agit pas seulement d’une innovation technique. « Des éoliennes performantes et compactes permettent une production d’électricité véritablement autonome. Ce projet démontre comment des solutions décentralisées peuvent être intégrées, même en milieu urbain », déclare-t-il.
Adaptée dans les zones à vent faible
La nouvelle mini-éolienne de l’IAP Fraunhofer démarrerait à seulement 2,7 m/s, contrairement à la plupart des modèles existants qui ne démarrent que lorsque la vitesse du vent dépasse 4 m/s. Elle serait ainsi parfaitement adaptée dans les zones à vent faible. Notons que dans une grande partie de l’Europe continentale, les vents annuels moyens hors des zones côtières sont légèrement inférieurs à 4 m/s. Selon les concepteurs, grâce à ce système, les zones résidentielles, périurbaines et rurales, où le vent est « insuffisant », pourront désormais accueillir de petites éoliennes.
Pour information, cinq prototypes auraient récemment été installés dans différents endroits. L’objectif ? Évaluer l’influence de la hauteur, de l’orientation et de l’emplacement exact sur les performances réelles de chaque système. Les concepteurs prévoient prochainement d’optimiser les rotors et de développer des structures légères en monomatériaux, beaucoup plus faciles à recycler. Plus d’informations sur : iap.fraunhofer.de. Que pensez-vous de cette éolienne allemande ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .