Si l’énergie éolienne est très souvent remise en question pour l’instabilité et l’intermittence de sa production, voilà une nouvelle technologie prometteuse qui pourrait bien résoudre cette principale difficulté : l’éolien volant. Destiné à exploiter les vents soufflants en altitude, l’objectif d’un tel dispositif serait avant tout d’obtenir un rendement optimal par une recherche constante des vents les plus puissants. Plusieurs start-up américaines telles que Altareos Energies ou Makani Power, semblent déjà bien avancées dans ce domaine et proposent actuellement des prototypes de turbines volantes très prometteuses.
Les vents d’altitude, un potentiel de production considérableLe principal atout de ces turbines volantes serait donc d’accéder à des vents puissants et abondants soufflants à plusieurs centaines de mètres d’altitude (jusqu’à 1000 mètres pour certaines turbines), afin d’assurer une production d’énergie régulière mais également beaucoup plus importante. A cette hauteur, le vent souffle généralement à une vitesse comprise entre 100 et 350 km/h et de manière constante.Ainsi et contrairement aux éoliennes traditionnelles situées en surface qui ne sont en moyenne productives que 20 % du temps faute de vent, les vents de hautes altitudes constitueraient, selon plusieurs estimations américaines, un potentiel de production annuelle de 18.000 terawatts. Sachant que les besoins énergétiques de notre planète se situent aujourd’hui autour de 180 terawatts, l’exploitation d’un tel potentiel révolutionnerait sans aucun doute les enjeux de production et de consommation énergétique à l’échelle mondiale.
Un premier prototype commercialiséDéveloppée par le groupe Altaeros Energies, la première éolienne commerciale flottant dans les airs, prend la forme d’un ballon géant gonflé à l’hélium muni d’une turbine et flottant à une altitude allant de 300 à 600 m. L’enveloppe circulaire qui lui confère sa portance fait 10 m de diamètre et est fabriquée avec le même matériau que celui utilisé pour les dirigeables. Cela lui permet notamment de capter des vents beaucoup plus forts et plus réguliers qu’une éolienne classique, et de produire de ce fait, une quantité d’énergie deux fois plus importante.Baptisée BAT (Buoyant Air Turbine), elle est équipée d’anémomètres et est arrimée à une station terrestre par trois câbles grâce auxquels elle peut automatiquement ajuster son altitude et son orientation afin d’accéder aux vents les plus forts possibles. L’électricité générée (sa capacité est de 30 kilowatts) est ensuite transmise à la station par les câbles, avant d’être acheminée jusqu’au réseau électrique. Capable de résister à des vents de plus de 160 km/h, ce modèle semble donc parfaitement adapté aux environnements difficiles. La BAT sera à ce titre déployée en Alaska l’année prochaine, près de la ville isolée de Fairbanks. Le coût actuel de l’énergie pour les habitants est de 1 dollar par kilowatt-heure, et Altereos Energies espère que sa technologie réduira ce coût à 18 cents par kWh.Un second prototype est également en phase d’expérimentation. Mis au point par le groupe Makani Power, il s’agit ici d’une éolienne volante basée sur le principe du cerf-volant et rattachée à la terre par un câble. ce dispositif effectue des mouvements circulaires à environ 300 m d’altitude, générant ainsi de l’électricité, transférée par la suite sur terre via le câble d’attache. Selon le concepteur, ce modèle serait également deux fois plus productif en énergie.
Des coûts réduits et des risques limitésSelon leurs concepteurs, ces éoliennes présenteraient donc de nombreux avantages. Ajoutés à une production plus élevée permettant de réduire de manière significative le coût de l’électricité, les investissements liés aux installations seraient également moins importants. En effet, à l’inverse des grandes structures des parcs éoliens terrestres à l’esthétique parfois controversée et aux nuisances sonores, les turbines volantes requièrent bien moins de matériels et sauront se faire discrètes, isolées à plusieurs centaines de mètres d’altitude.Ces dispositifs et notamment la BAT proposé par Altareos Energies présentent également de vraies garanties en termes de sécurité. Résistant à des vents très puissants, la BAT n’est pas affectée par les mauvaises conditions météorologiques telles que la pluie ou la neige et est équipée d’un système de secours dans le cas où un câble venait à se rompre. Le système serait alors capable de retourner à sa station au sol grâce à un câblage de secours, qui sert également à protéger le système de la foudre. Cette autonomie est l’un des principaux avantages de cette innovation.Toutefois, s’il est facile de prédire un développement croissant à travers le monde pour ce nouveau type d’éoliennes, l’objectif de cette technologie est dans un premier temps d’équiper en énergie renouvelables les environnements difficiles ou trop isolés pour bénéficier du réseau, remplaçant ainsi les groupes électrogènes au diesel, trop coûteux et forts émetteurs de CO2.Précisons également que ces éoliennes peuvent, en plus de produire de l’énergie, servir de base à une multitude d’autres services. La BAT par exemple, pourrait être équipée si besoin d’une antenne Wi-Fi, afin de connecter une région isolée. Son altitude lui permettant de couvrir une surface de six à huit fois plus importante qu’une antenne classique.Crédits photo : Altareos Energies
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