De bonnes vibrations : L'innovation dans les petites "turbines" éoliennes

L’homme tire intelligemment profit du vent depuis des lustres. Mais nous sommes toujours en quête de nouvelles applications, comme la technologie innovante de l’entreprise espagnole Vortex Bladeless qui exploite l’énergie éolienne pour des applications à plus petite échelle.

Les discussions sur l’énergie éolienne portent généralement sur les éoliennes à axe horizontal à trois pales (HAWT). Cepen-dant, des solutions innovantes à plus petite échelle émergent et, malgré leur taille, elles peuvent s’avérer inestimables pour fournir la bonne solution pour des applications spécifiques.

La société espagnole Vortex Bladeless S.L. prétend que sa tech-nologie contribue à réinventer l’énergie éolienne. Et sans aucun doute, elle tient là quelque chose. Vortex Bladeless a remporté plusieurs prix de l’innovation et est désormais soutenue par la société d’énergie norvégienne Equinor, et partiellement financée par le programme Horizon 2020 de la Commissioneuropéenne pour la recherche et l’innovation.

 

La solution idéale pour les applications urbaines

Fidèle au nom de l’entreprise, la turbine Vortex Bladeless n’utilise pas les pales de rotor géantes des solutions HAWT. En fait, les premiers prototypes Nano ne font que 0,85 mètre de haut. Et ce ne sont pas vraiment des éoliennes non plus. Cela peut vous rendre sceptique, mais les éoliennes sans pales n’ont jamais été conçues pour rivaliser avec les éoliennes HAWT.

David Yáñez, cofondateur, président et directeur technique, déclare : « Une fois l’énergie renouvelable devenue une réalité incontestable et compétitive, l’avenir immédiat reposera sur une énergie énergie décentralisée et distribuée équitablement ».

« Les particuliers ou les familles vont devenir des acteurs majeurs dans la production et la commercialisation de l’énergie générée sur leurs toits. Nous voulons que notre technologie les aide à couvrir leurs besoins énergétiques ».

Grâce à leur construction verticale, les éoliennes sans pales présentent un encombrement minimal et sont pratiquement silencieuses. Elles conviennent parfaitement aux zones urbaines et résidentielles. Elles ne menacent pas non plus les oiseaux.

Une conception durable et économique

Alors, comment fonctionne la technologie sans pale ? Le site web de Vortex Bladeless explique que son innovation consiste en « un générateur éolien à résonance par vibration induite par vortex. Ce système exploite l’énergie éolienne d’un phénomène de tourbillon-nement appelé "tourbillon emporté par le courant ».

La construction utilise un mât conique élastique à l’intérieur d’un cylindre rigide en deux parties fixé verticalement. La partie inférieuredu cylindre est fermement fixée au sol tandis que la partie supérieurese déplace librement et présente l’amplitude d’oscillation maximale.

Le mât réagit de manière optimale aux vitesses du vent et s’adapte rapidement aux changements de direction du vent et aux turbulences du flux d’air. Lorsque le cylindre oscille, il capture l’énergie méca-nique qui est ensuite transférée vers un alternateur qui la convertit en électricité. L’alternateur est une construction relativement simple avec des bobines et des aimants, et sans engrenages, arbres ou pièces mobiles, il est bon marché et facile à produire. En fonctionnement, le risque de pannes et de temps d’arrêt de la turbine est considéra-blement réduit, ce qui diminue les besoins de maintenance.

L’éolienne sans pales est conçue pour résister à des conditionsmétéorologiques difficiles, y compris la pluie et la neige, et à des vitesses de vent allant jusqu’à 30-35 m/s – des tempêtes violentes ou des forces proches de l’ouragan.

 

Naissance d’une idée liée à l’effondrement d’un pont

David Yáñez a eu cette idée alors qu’il était encore étudiant en ingé-nierie à l’université de Valladolid, pendant qu’il regardait un film des années 1940 sur le pont du détroit de Tacoma qui oscillait dange-reusement sous la force du vent. Le pont s’est effondré seulementquatre mois après avoir été ouvert à la circulation.

Il se souvient avoir pensé : « Ce pont rassemble une quantité impor-tante d’énergie. Je me demande s’il existe un moyen de créer une technologie qui pourrait en tirer parti. Ensuite, j’ai pris conscience qu’une structure verticale pouvait atteindre les vents loin du sol, donc à des vitesses plus élevées ».

Aujourd’hui, Vortex Bladeless détient six familles de brevets déposés. L’entreprise a été fondée en 2014 avec l’aide de business angels et d’autres financements. Depuis, ce fut une aventure passionnante,notamment à travers le financement participatif, les récompenses, la couverture médiatique, les collaborations intéressantes et la construction de prototypes.

 

Lancement sur le marché

Le développement se trouve à un stade passionnant, explique David Yáñez : « Après plus d’une demi-décennie de développement de la technologie "en laboratoire" et de fabrication de certaines préséries, nous avons atteint une maturité suffisante pour faire les premières incursions modestes sur le marché ».