Makani Power : et pourquoi pas des éoliennes volantes ?

Le vent est actuellement exploité pour produire de l'électricité grâce à des éoliennes. Cependant, des contraintes techniques limitent leur taille. Bien qu'elles puissent atteindre 100 m de hauteur au niveau du rotor et que les pales puissent culminer à 180 m, elles ne peuvent pas exploiter efficacement les vents d'altitude. Pourtant, ces vents présentent l'avantage de souffler avec constance et régularité. Les coûts de fabrication et de maintenance des éoliennes classiques, dont certaines peuvent peser 250 tonnes, sont particulièrement importants. Cette technologie reste actuellement peu rentable, notamment par rapport à la production de l'électricité à partir d'énergie fossile.

Face à ce constat, Makani Power a décidé de développer un engin qui pourrait exploiter les vents d'altitude (plus forts) avec un coût de fabrication et de maintenance relativement faible. Pour y parvenir, cet ingénieur s'est inspiré de l'aérodynamique des ailes de kitesurf. Il a développé une éolienne volante en fibres de carbonefibres de carbone, sorte de cerf-volant, ressemblant à un avion et dont l'envergure est de 8 mètres. Les ailes sont surmontées par deux hélices motorisées utilisées pour faire prendre de l'altitude à l'engin à la manière d'un hélicoptèrehélicoptère. Une fois l'éolienne calée dans le vent, les moteurs s'arrêtent. La structure se met à planer d'elle-même comme un cerf-volant. À partir de ce moment, le vent fait tourner les hélices qui sont maintenant utilisées pour produire un courant électriquecourant électrique, transmis au sol par l'intermédiaire d'un câble. Le moteur électrique devient donc un générateurgénérateur. 

L'aérodynamique des ailes de kite­surf a également été utilisé pour forcer l'éolienne à effectuer sans cesse des cercles dans le ciel tout en restant perpendiculaire à la direction du vent. Ces déplacements permettent au dispositif de rester en l'airair sans aide extérieur. Ils sont également responsables d'un deuxième phénomène : la vitessevitesse apparente du vent au contact des hélices est plus de 10 fois supérieure à sa vitesse réelle. Lors d'un vol de test, une éolienne composite de 8 mètres d'envergure a pu fournir une puissance de 5 kW. Une aile de 26 mètres d'envergure est en cours de développement. Elle pourrait avoir une production de 600 kW, soit un tiers de ce que peut produire une éolienne classique.

Les éoliennes volantes : de faibles coûts de production

Les avantages de l'éolienne volante par rapport aux modèles classiques sont nombreux. La hauteur de fonctionnement de la turbine volante est fixée par la longueur du câble mais elle peut largement dépasser les limites d'un dispositif fixé au sol. Puisque l'aile coûte moins chère en composants et en matériaux qu'une éolienne classique, l'énergie produite serait peu onéreuse et pourrait concurrencer l'électricité vendue par les centrales thermiques. Le dispositif aérien nécessite également moins de constructionconstruction au sol et peut être facilement employé en offshore. Il suffit de relier les ailes à de simples bouées pouvant être placées à plusieurs kilomètres des côtes et en eaux profondes. En effet, aucune fondation en bétonbéton n'est requise comme c'est le cas pour les éoliennes classique.

Cette photographie est un photomontage mettant en évidence le mouvement circulaire de l'éolienne lorsqu'elle est en vol et exposée aux vents. Ce mouvement lui permet de rester en l'air et perpendiculaire à la direction du vent 

Que certains se rassurent, un programme de sécurité équipera les éoliennes volantes. En cas de problèmes, des capteurscapteurs et un ordinateurordinateur seront capables de mettre les moteurs en route et de poser l'engin en sécurité.