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Sur la voie des éoliennes sans pales en Espagne ?

Éoliennes Vortex

La densité au km2 de ces éoliennes pourrait être doublée par rapport aux tripales qui ne peuvent pas être aussi serrées. (©Vortex Bladeless)

Une société espagnole développe des éoliennes dépourvues de pales qui produiront de l’énergie en vibrant sous l’effet des tourbillons d’air. Elles pourraient réduire sensiblement les coûts et l’emprise au sol des éoliennes par rapport aux modèles traditionnels mais pourraient-elles générer autant d’électricité ?

Des éoliennes exploitant les « vortex »

Créée en 2010, la start-up Vortex a imaginé un prototype d’éolienne à axe horizontal qui fonctionne sans pales (« bladeless » en anglais) : leur modèle est, vu de l’extérieur, uniquement constitué d’un mat en fibre de verre et de carbone à la forme légèrement conique. Il produit de l’électricité à partir de ses vibrations mécaniques en captant les vortex, c’est à dire les courants d’air tourbillonnaires, tandis que les éoliennes traditionnelles, généralement tripales, exploitent les courants d’air laminaires (réguliers et unidirectionnels).

Les vortex ou tourbillons d’air qui se forment lorsque le vent rencontre une structure fixe ont suscité la crainte de nombreux architectes dans le passé (le pont suspendu de Tacoma aux États-Unis s’est effondré sous leur effet en 1940). A la base du mat des éoliennes Vortex sont implantés des grands anneaux magnétiques qui, en se repoussant, accentuent le mouvement d’oscillation (de 2 m/s à 15 m/s dans le cas du plus petit modèle envisagé par la société). L’électricité est ensuite produite par conversion de l’énergie mécanique.

Des éoliennes moins coûteuses mais moins productrices

Les concepteurs des éoliennes Vortex mettent en avant les avantages de leur structure épurée : un coût de fabrication réduit de moitié, une baisse drastique des coûts de maintenance, une réduction de l’impact visuel et sonore ou encore de moindres risques pour l’avifaune. Au total, le coût de l’énergie produite pourrait être réduit d’environ 40% selon la société espagnole.

A puissance égale, ces éoliennes produiraient toutefois 30% moins d’électricité que les éoliennes traditionnelles. Vortex prévoit de déployer trois versions de son éolienne. La plus petite d’entre elles, baptisée Vortex Atlantis, mesurera 3 mètres de haut, pèsera seulement 10 kg et aura une puissance limitée à 100 watts, soit approximativement la puissance de 5 à 10 lampes basse consommation(1). Elle pourrait être installée dans des zones ayant des besoins électriques limités, principalement dans des pays ventés en développement. La start-up Vortex présente ce modèle comme « le panneau solaire de l’éolien ».

Deux autres modèles de 4 kW (Mini, 12,5 m de haut) et de 1 MW (Gran, 170 m de haut) auront davantage vocation à être commercialisés en Europe, auprès des particuliers dans le premier cas. Vortex espère pouvoir mettre son grand modèle sur le marché en 2018.

Eoliennes Vortex

Les prototypes d’éoliennes Vortex sont testés à Gotarrendura, à 120 km à l’ouest de Madrid. A ce jour, l’essentiel des tests ont toutefois été effectués en laboratoire. (©Vortex Bladeless)

Des éoliennes mieux acceptées par le grand public ?

Les éoliennes de Vortex suscitent d’ores et déjà l’intérêt du grand public comme l’atteste la campagne de financement participatif qui a permis à la start-up de recueillir 65 315 dollars sur la plateforme Indiegogo en juin 2015(2). Cette opération citoyenne vise à renforcer l’accueil de ce nouveau modèle par l’opinion publique alors que de nombreux projets éoliens souffrent du syndrome Nimby.

Selon les concepteurs de Vortex, le mouvement d’oscillation de ces éoliennes ne serait pas audible par l’homme (fréquence inférieure à 20 Hz), une problématique souvent abordée dans ce secteur (encore récemment lors du débat sur le projet de loi français de transition énergétique). La vitesse d’oscillation du mat serait en effet très peu élevée en comparaison avec celle de rotation des pales d’une éolienne classique.

Reste à tester ces éoliennes en conditions réelles et à prouver à leurs futurs voisins qu’elles peuvent osciller sous l’effet du vent en toute sécurité. La faisabilité opérationnelle, en particulier la conversion des vibrations mécaniques en électricité, n’est pas acquise et les observateurs du secteur se montrent encore mesurés face à cette nouvelle venue sans pales.

Vidéo de présentation par la société Vortex