L'éolien d'altitude prend le vent… de haut
lun. 10 nov. 2008
Pierre Vandeginste in écolo

La puissance totale des vents sur Terre représente deux ou trois petawatts (peta = million de milliards), à peu près 200 fois notre consommation totale d’énergie (14 terawatts). Mais l’essentiel du vent souffle… en l’air. Le meilleur se trouve à 10 000 mètres. Là-haut, sa vitesse moyenne atteint 160 Km/h… contre 12 Km/h ici bas. Déjà, à 800 mètres d’altitude, il y a quatre fois plus d’énergie à récolter qu’à 80 mètres, là où tournent nos éoliennes. Les vents d’altitude sont aussi plus réguliers. On peut espérer, sur le long terme, tirer 90% de la puissance crête d’une éolienne, à 10 000 mètres, quand on doit souvent se contenter de 30% au sol.

Après être allé chercher le vent en mer, on ira le chercher en l’air. C’est ce que tentent quelques pionniers. L’un des plus acharnés est Bryan Roberts, un ingénieur et professeur australien qui travaille sur le sujet depuis 1979 (photo, vidéo). Son prototype est une sorte d’hélicoptère captif. Ses rotors sont mus par des moteurs électriques jouant un double jeu. Alimentés via l’ombilic de l’engin, ils le font grimper jusqu’à son altitude de croisière. C’est alors le vent qui le porte et fait tourner ses pales, les moteurs devenant générateurs électriques.
Depuis quelques années, l’Australien est installé à San Diego (Californie) où il a co-fondé la société Sky WindPower. Il cherche à financer la construction d’un prototype dont les quatre rotors de 11 mètres de diamètre produiraient 240 kW à 4600 mètres d’altitude (simulation).

D’autres parient sur le cerf-volant, «kite» en anglo-saxon. Ainsi en Hollande, à l’Université technologique de Delft, Wubbo Ockels (par ailleurs astronaute, il a volé sur Challenger en 1985) concocte une sorte de noria de cerfs-volants qu’il appelle Laddermill. En attendant mieux, il teste (vidéo) un dispositif utilisant un unique kite de 10 m2, et produisant 10 kW.

En Italie, à Milan, Massimo Ippolito porte sur ses épaules depuis 1983 le projet Kite Gen, qui est devenu une entreprise. Cette fois, c’est un vaste manège horizontal qui serait entraîné par des cerfs-volants. L’équipe a procédé en 2007 à ses premiers essais (vidéo) de production d’électricité à l’aide d’un kite.

Pour comprendre le principe de base de ces drôles de machine, on peut profiter des vidéos fort pédagogiques (malheureusement en anglais) que nous offre une joyeuse bande d’étudiants-chercheurs du Worcester Polytechnic Institute, dans le Massachusetts, sous la direction du professeur David Olinger. Leur prototype WPI Kite Power, d’une remarquable simplicité, produit un kilowatt à partir d’un mouvement alternatif engendré par un kite. Une version améliorée de cet engin devrait être installée en 2010 dans un village de Namibie.

L’éolien d’altitude passait jusqu’à peu pour une idée farfelue qui passionnait quelques doux dingues. Les choses ont changé radicalement depuis que Google a investi dix millions de dollars en 2006 lors de la création d’une start-up nommé Makani Power (vent en hawaïen). Cet été, le même Google a injecté cinq autres millions de dollars dans cette entreprise très discrète, basée à Alameda, de l’autre côté de la baie de San Francisco. Quelques indices permettent de penser qu’elle travaille bien sur un dispositif à cerf-volant. Dont cette image issue d’un site officiel de Google.

Enfin, une troisième approche du problème est déjà bien explorée par le canadien Magenn, dont nous parlions ici, qui espère commercialiser dans un an ou deux ses ballons gonflés à l’hélium en forme de roue à aube. Citons encore, pour être complet, les étranges projets d’éoliennes reptiliennes de Doug Selsam, déjà évoqués ici.

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