Biomimétisme : la conception d’une pale d’éolienne « 10 % plus performante » inspirée des ailes du condor

Le Condor des Andes, également appelé Grand Condor des Andes, détient le titre du plus grand oiseau volant du monde. Avec une envergure pouvant aller jusqu’à environ 4 mètres, ce rapace charognard est réputé pour son aérodynamisme très efficace. Celui-ci lui permet de planer sur de très longues distances (plus de 200 km), et ce, en dépit de son poids dépassant facilement les 10 kg à l’âge adulte. À travers un projet dénommé « Project Condor », des scientifiques du département de génie mécanique de l’université de l’Alberta, au Canada, ont imaginé une nouvelle conception de pale d’éolienne. Elle s’inspire des ailes du condor afin d’optimiser le rendement des générateurs éoliens.

Réduire la trainée

Les pales constituent un composant important d’une éolienne dans la mesure où elles utilisent l’aérodynamisme pour exploiter l’énergie du vent et le convertir en électricité. Malheureusement, leurs conceptions actuelles sont loin d’être optimales. Et pour cause, la différence de pression entre la partie supérieure (côté aspiration) et la partie inférieure (côté pression) de chaque pale entraine des tourbillons de pointe, c’est-à-dire une force de trainée qui entrave l’aérodynamisme. Pour résoudre ce problème, les chercheurs de l’université canadienne mentionnée ci-dessus ont collaboré avec l’entreprise de design industriel Biome Renewables. Ensemble, les deux partenaires sont parvenus à mettre au point un winglet inspiré de la forme des ailes du condor.

Une extension aérodynamique

Comme vous l’aurez compris, la nouvelle pièce est conçue pour être intégrée aux pales d’éoliennes. Elle a pour rôle de prévenir le flux d’air indésirable qui s’échappe du bout de ces dernières, ce qui a pour effet de réduire le rendement de conversion. Le winglet mesure 5,35 mètres de long. Il repose sur le même principe que les winglets situés à l’extrémité des ailes de certains avions. Pour vérifier l’efficacité de leur système, l’équipe s’est appuyée sur des simulations informatiques. Le but était de déterminer si l’ajout de l’aileron pouvait réduire la trainée engendrée par le mouvement de rotation des pales.

Des résultats intéressants

Les chercheurs ont observé une augmentation considérable de la différence de pression entre les surfaces d’aspiration et de pression. Un phénomène qui améliorait le couple de l’éolienne, et donc, son rendement énergétique. Concrètement, l’équipe a enregistré une augmentation moyenne d’efficacité de 10 % qui serait en grande partie due à l’amélioration de l’aérodynamisme. Il convient de noter qu’un article qui détaille cette recherche a été publié dans la revue Energy. « Les résultats de l’étude sur le sillage et la production d’énergie suggèrent que cette conception bio-inspirée peut augmenter la puissance de sortie des éoliennes », ont déclaré les universitaires. Plus d’infos : sciencedirect.com. Que pensez-vous de cette innovation ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .