L’éolien aéroporté est-il l’avenir des renouvelables ?
Après l’éolien terrestre et l’éolien offshore, une troisième voie semble émerger depuis une dizaine d’années : l’éolien aéroportée. Quelles sont les caractéristiques de ces éoliennes ? Où en sont les dernières avancées techniques ? Quels sont leurs avantages ? Quels sont les projets en cours ? On vous explique tout.
2022 M08 30
Une éolienne aéroportée permet de produire de l’énergie renouvelable grâce à la force du vent. Seule différence avec les éoliennes terrestres ou offshore : leur hélice vole à quelques centaines de mètres au-dessus du sol, reliée à la terre ferme par un câble. L’exploitation des vents d’altitude présente de nombreux avantages. En effet, plus on monte en altitude et plus les vents sont forts et réguliers (entre 100 et 350 Km/h), 24h/24 et 7J/7. Cette caractéristique leur permet d’avoir de meilleurs rendements énergétiques qu’une éolienne traditionnelle.
Aujourd’hui, deux types de technologie sont développées : la turbine aéroportée ou le cerf-volant. Celui-ci ressemble à un cerf-volant ou un drone relié au sol par un câble. Il vol de manière circulaire entraînant un enroulement ou un déroulement du câble en permanence et donc des variations d’altitudes. La rotation du câble alimente un alternateur qui produit de l’électricité. Le modèle turbine est, lui, maintenu en permanence à haute altitude grâce à des ballons géants gonflés à l’hélium. La turbine est disposée au centre de la structure et l’électricité est transportée par les câbles mais dans ce cas le générateur est en altitude.
Parmi les autres avantages des éoliennes aéroportées : elles sont beaucoup plus discrètes que les éoliennes classiques et surtout nécessitent 90% de matériaux en moins pour leur fabrication qu’une éolienne classique. Aujourd’hui, une soixantaine de startups dans le monde s’intéressent de près aux éoliennes aéroportées et travaillent sur la recherche, le développement et leur commercialisation. Voici quelques projets en cours de développement :
La française, Kitewinder, a été la première entreprise à commercialiser une éolienne aéroportée en 2019, mais en ciblant le marché de l’éolien individuel nomade. L’idée : un petit cerf-volant de six kilos pour alimenter en électricité une ONG, un particulier ou un campement éphémère. Pour l’instant, la startup ne souhaite pas se positionner sur le marché du grand éolien où il y a trop d’acteurs.
Kitepower, une startup néerlandaise fait voler ses « cerfs-volants » à la perpendiculaire du vent, selon une trajectoire en huit, pour générer plus d’énergie. Désormais l’entreprise travaille sur l’allègement de ces dispositifs ainsi que sur de nouvelles applications.
Makani, qui appartient à Google Alphabet, a mis au point une éolienne aéroportée capable de générer près de 600 kW à partir du vent en mer. Depuis 2018, son modèle-pilote vole au-dessus d’Hawaï. Makani espère à terme être capable de générer entre 1 et 3 MW.
Le suisse Twingtec a mis au point un prototype d’envergure à 10 kW, qui en 2018 a effectué un vol de 30 minutes ainsi qu’un décollage et un atterrissage en autonomie complète. Twingtec lance aussi son premier produit de série : le TT100, capable de générer 100 kW.
Depuis 2015, Enerkite est détentrice du record du plus long vol (74 heures) avec sa précédente aile éolienne dynamique. L’entreprise allemande se concentre désormais sur des ailes passives simples, dans une optique de poids et de coût minimisés. Enerkite est également pionnière dans le domaine du décollage et de l’atterrissage par rotation.