L’éolién (du gréc Αἴολος, Eole dieu des vents) Comment ça marche ? L’éolien est une source d’énergie renouvelable qui consiste à utiliser la forces des vents pour produire de l’électricité. Elle est indirectement une source d’énergie solaire car les vents sont le résultat de la chauffe inégale de la surface de la terre par le soleil. L’air chaud se dilate et deviens moins dense que l’air de température inferieur. Ainsi l’air chaud monte tandis que l’air froid reste à basse altitude. Ces mouvements aériens ne sont autres que le vent. Les éoliennes sont les engins que l’homme a développés pour capter cette précieuse source d’énergie. Ces éoliennes ont un mode de fonctionnement relativement élémentaire : Au sommet d’un mat, montées sur une nacelle pivotante, des pâles (souvent 3, occasionnellement 4 ou plus) sont entrainées et tournent sous l’effet du vent. L’ensemble de ces pales est appelé le rotor et il peut mesurer entre 5 et 90 mètres de diamètre, les plus gros étant ceux des éoliennes de production de masse à destination publique. Le mât, lui peut mesurer jusqu’à m de haut pour les plus grosse éoliennes. Avec une telle hauteur et un tel diamètre de rotor, les éoliennes captent un vent plus élevé qu’à la surface du sol et en plus grande quantité. Cependant, tout vent n’est pas bénéfique à l’éolienne. En effet, un vent de moins de 10-15km/h est trop faible pour entrainer le rotor des grosses éoliennes et un vent de plus de 90km/h oblige les éoliennes à s’arrêter et à se bloquer car une vitesse trop élevée est dangereuse et peut engendrer de la casse à lourdes conséquences dans un parc éolien. La vitesse du vent qui permet le meilleur rendement de l’éolienne est de 50km/h selon EDF. Comment transforme-t-on le vent en électricité? En pivotant, le rotor entraine avec lui l’arbre, un axe relié à l’alternateur. Cet alternateur fonctionne grâce la mise en mouvement d’un champ magnétique produit par des aimants. De façon logique, plus le rotor tourne à un rythme élevé, plus le champ magnétique est puissant et plus il y aura d’électricité produite. Avant d’être injecté dans le réseau, un transformateur augmente la tension du courant à 20 000volts. Quelques facteurs de productivité. Il y a plusieurs facteurs importants pour la productivité de l’éolienne. La densité de l’air (sa température), la longueur des pales et la vitesse du vent évidemment. Pour une même vitesse de vent, une éolienne produit 3% d’électricité de plus qu’en temps normal s’il fait 10°C de moins qu’en temps normal. La productivité d’une éolienne augmente avec le carré de la longueur de ses pâles, ainsi, si les pâles sont 2 fois plus longues, la productivité est 4 fois plus importante. Si la vitesse du vent double, la production d’électricité sera multipliée par 8! Vive le vent ! L’éolien en France, quelques chiffres. En mars 2014, la France possède 1200 installations représentant une puissance installée de 8,3GW. La France est un petit pays en éolien par rapport à beaucoup de pays voisins mais chaque année, environ 500 éoliennes sont mises en service et la France s’est fixée le défis d’atteindre 8000 éoliennes en 2020. 1 éolienne aujourd’hui produit de l’électricité pour 2000 personnes en moyenne, c’est un chiffre assez important! Les 2 régions productrices de la France sont la Picardie et la Champagne Ardennes ; les parcs d’éoliennes offshores se multiplient et petit à petit, l’éolien prend une place affermie dans la production nationale d’électricité. Avantages de l’éolien. L’énergie éolienne est une énergie qui possède une grande quantité d’avantages et dans une grande diversité de domaines : C’est une énergie renouvelable qui ne peut donc pas s’épuiser et qui est quasi permanente. Elle ne produit pas de déchets nocifs comme les gaz à effets de serre ou matériaux radioactifs. A cette époque où l’on lutte contre le réchauffement climatique ou contre la destruction de biodiversité, cette énergie respectueuse de la planète est promue par beaucoup d’états (Allemagne, Espagne). Les éoliennes occupent très peu de place au sol et cohabitent parfaitement avec l’agriculture par exemple. Elles n’empêchent pas le développement d’activités industrielles et agricoles proches. Le vent souffle de manière plus régulière en Hiver lorsque notre consommation a tendance à augmenter. En été il est plus rare mais les journées étant plus longues, les ampoules passent plus de temps au repos ! Un parc éolien prend peu de temps à s’édifier et après son démantèlement, le site est remis en état d’origine. Inconvénients de l’éolien. Malgré ses avantages importants, l’éolien n’est pas sans inconvénients : Ces grandes structures sont très visibles dans le paysage et certaines opinions sont contre la prolifération de ces édifices. Le bruit du frottement de l’air sur les pales et du passage des pales devant le mât peut causer sur la population environnante un agacement. En effet, le bruit est presque continu. Les éoliennes dépendent énormément de leur environnement et des conditions météos pour leur bon fonctionnement. Futur de l’éolien. L’éolien est une énergie qui se développe rapidement et qui propose une évolution intéressante dans le futur proche. Déjà les éoliennes ont commencé à envahir les mers, situées entre 10 et 40km de la cote. En mer, le vent est plus régulier et plus puissant, ainsi la production des parcs éoliens est optimale. Les éoliennes de type « 5MWoffshore » (5MW étant leur puissance maximale) produisent environ 15GWh par an grâce à leurs atouts architecturaux : le rotor de celles-ci peut atteindre 150m pour un mat d’une hauteur de 176m au-dessus de la mer. Cependant, ces éoliennes ont un gros inconvénient: leur prix. 1 MW terrestre coute 1.3millions d’euro contre 2-4million pour 1MW offshore: le prix double. Certains affirment que l’avenir de l’éolien est dans les airs! Ils n’ont pas tant la tête dans les nuages qu’ils en ont l’air! De nombreux prototypes ont été conçus, tous dans le but de tirer profit des grands vents d’altitude. Leurs grands avantages sont la maintenance facile, l’énergie peu couteuse(0.03€/KWh) sans ondes sonores et leur rétractabilité permettant ainsi de limiter la pollution visuelle dont beaucoup se plaignent. 1. Le Buoyant Air Turbine (BAT) Conçu par l’Américain Altaeros Energies, c’est une éolienne munie d’une enveloppe gonflée d’Hélium permettant d’élever la structure a 600m maximum, lui permettant de capter des vents jusqu’à 8 fois plus fort que les vents terrestres et pouvant produire jusqu’à 2 fois plus qu’une éolienne classique. 2. Le Skysails power kitesurf. C’est un prototype imaginé par Skysails qui consiste en une voile qui, emportée par le vent déroulerait un câble de 800m relié à une plateforme flottante ou un point d’ancrage terrestre. En se déroulant il entraine un générateur qui produit de l’électricité. Pendant la phase de rembobinage du câble assuré par un moteur, la voile est automatiquement positionnée en surface réduite de voilure pour que la résistance soit minimale. Une fois le processus achevé, il ne reste plus qu’à relâcher la voile. L’enroulage du câble n’utilise qu’une fraction insignifiante de l’électricité produite pendant la phase de vol. 3. Joby Enerny Project Ce groupe innovateur a développé une aile sur laquelle 14 hélices sont réparties. Celles-ci opèrent comme moyen d’élever l’aile en altitude, puis quand cette dernière est portée et dirigée par le vent, les hélices se transforment en petites éoliennes. Cette grande structure d’une centaine de metres de long décrit de grands cercles à une hauteur d’environ 400mètres pouvant ainsi profiter de la force des vents d’altitude. La structure transmet son électricité par un cable et la tension est augmentée par un transformateur. Ces deux derniers prototypes sont prévus sur le marché à partir de 2020 tandis que la bouée volante sera commercialisée à partir de 2015, pronostics optimistes! Le vent est une ressource renouvelable permettant une exploitation à grand potentiel. C’est une source d’énergie productrice, écologique et qui progresse de manière rapide: elle peut, comme en Allemagne, devenir notre source d’électricité majeure. http://start10g.ovh.net/~valoreme/blog-gignac/wp-content/uploads/2012/03/Lefonctionnement-dune-%C3%A9olienne.pdf http://eolienne.comprendrechoisir.com/infos/alternateur-eolienne http://jeunes.edf.com http://www.les-energies-renouvelables.eu/avantages-et-inconvenients-de-lenergieeolienne.html http://www.courantpositif.fr/eoliennes-volantes-lavenir-de-lenergie-est-dans-le-ciel-2/