Vortex: l’éolienne oscillante.

La société espagnole Vortex Bladeless vient de présenter un prototype d’éolienne sans pale révolutionnaire « la Vortex». De forme conique, cet aérogénérateur d’un nouveau genre oscille sous l’effet des vents tourbillonnants pour produire une électricité verte. Silencieux et discret, mais moins productif que les éoliennes classiques, l’aérogénérateur «Vortex» pourrait à l’avenir constituer une solution crédible au développement des EnR là où les turbines à vent sont encore mal acceptées.

vortex-bladeless-wind-turbineCopyright: http://www.vortexbladeless.com

  • Une éolienne révolutionnaire et bien intégrée dans son environnement.

La société Vortex Bladeless vient de présenter un prototype d’éolienne sans pale d’un nouveau genre. De forme conique et tubulaire, ce nouveau type d’aérogénérateur se veut à la fois comme une alternative et un complément aux éoliennes traditionnelles. La « Vortex » vient non seulement pallier les insuffisances des éoliennes tripales par vent faible, mais constitue également une réponse aux impacts environnementaux supposés des éoliennes classiques.

En effet, « la Vortex » ne fait pas ou pratiquement pas de bruit. Elle est donc moins incommodante pour les riverains qu’un aérogénérateur traditionnel et peut donc être installée à proximité des centres habités (la distance minimale à respecter entre une éolienne classique et une habitation est actuellement de 500 mètres). En outre, sa forme profilée la rend moins visible à l’œil nu, ce qui facilite son intégration dans le paysage. De plus, l’absence de pale la rend inoffensive pour les oiseaux et les chiroptères (alors que les impacts entre les différents volatiles et les pales des éoliennes classiques seraient source de nombreux décès chez ces animaux).

La société Vortex Bladeless aimerait décliner son prototype en trois modèles de tailles radicalement différentes afin de répondre aux besoins en électricité du plus grand nombre de personnes possibles. C’est ainsi que devraient bientôt voir le jour:

-La « Vortex Gran ». D’une hauteur comprise entre 150 et 170 mètres, elle développe une puissance d’un Mégawatt. Elle est destinée aux grands énergéticiens et vient directement concurrencer les aérogénérateurs classiques.

-La « Vortex Mini ». D’une hauteur de 12,5 mètres, elle développe une puissance de 4 Kw. Elle est destinée aux particuliers disposant de grands terrains et souhaitant produire leur propre électricité verte.

-La « Vortex Atlantis ». D’une hauteur de 3 mètres, elle développe une puissance 100 Watts. Elle est destinée aux habitants des pays en voie de développement.

  • Une éolienne utilisant les turbulences du vent pour produire de l’électricité.

Dépourvue de pales et de nacelle, l’éolienne de la société Vortex Bladeless constitue indubitablement une révolution. Contrairement aux éoliennes tripales à axe horizontal ou aux autres types d’éoliennes sans pales (les éoliennes Darrieus et Savonius), aucun élément de « la Vortex » ne tourne sur lui-même pour produire de l’électricité. La « Vortex » oscille sur elle-même sous l’effet des vents tourbillonnants.

Contrairement aux éoliennes dotées de pales (les aérogénérateurs classiques), de godets (l’éolienne de Savonius) ou d’ailettes (l’éolienne de Darrieus), lesquelles ont toutes besoin d’un vent constant en direction et en force (on parle d’écoulement laminaire du vent lorsque celui-ci est régulier) pour fonctionner, l’éolienne « Vortex» utilise les turbulences du vent pour générer de l’énergie.

En effet, lorsqu’il rencontre un obstacle qu’il doit contourner, le vent crée des tourbillons à l’arrière dudit obstacle. De par sa forme allongée la « Vortex » constitue donc un obstacle parfait pour le vent laminaire, car elle accélère fortement les flux d’air devant passer à sa droite et à sa gauche générant ainsi artificiellement derrière-elle les tourbillons de vent nécessaire à son fonctionnement.

bladeless.turbinex519

Copyright: http://www.vortexbladeless.com

Le vent tourbillonnant étant beaucoup plus courant à basse altitude que le vent laminaire (ce dernier étant surtout présent de manière régulière au-delà des 80/100 mètres d’altitude), la « Vortex » pourrait être implantée sur les nombreux sites où la force du vent et/ou sa fréquence sont insuffisantes pour permettre à des aérogénérateurs classiques d’être rentables.

En outre, la « Vortex » devrait produire de l’électricité même lorsque le vent est très faible et devrait vibrer même lorsque celui-ci est totalement absent, car son mouvement oscillatoire est assuré au moyen d’un système d’aimants. En effet, deux anneaux magnétiques qui se repoussent sont placés à la base du mât créant ainsi un léger mouvement de manière permanente.

  • Une éolienne plus économique, mais moins productive que les aérogénérateurs classiques.

Le prix de la « Vortex » devrait également assurer son succès. La « Vortex Gran» devrait être moitié moins chère que les éoliennes classiques, mais produira également deux fois moins d’électricité que ces dernières. Ainsi, la « Vortex Gran » d’une puissance d’un Mégawatt et d’une hauteur de mât de 150 mètres devrait coûter environ 500 000 €uros, alors qu’un aérogénérateur tripale d’une puissance de 2 MW et d’une hauteur de mât de 80 mètres est livré clé en main pour la somme 1,1 million €uros.

Le faible prix de la « Vortex » s’explique par son coût de fabrication extrêmement réduit. Elle est totalement conçue en fibre de verre et en fibre de carbone: des matériaux utilisés par les industries de pointe.

Mais la véritable économie par rapport à une éolienne classique réside dans le coût de maintenance et d’entretien de la « Vortex ». En effet, le coût d’entretien et de maintenance d’une éolienne classique (de 2 MW et d’une hauteur de mât de 80 mètres) est de 50 000 €uros/an, tandis que celui d’une « Vortex » est d’environ 4 000 €uros/an, soit 80 % de moins. Cette différence provient de l’absence de mouvement mécanique sur la «Vortex» (il n’y pas de frottement entre les pièces comme lorsque tourne le rotor d’une éolienne classique), ce qui devrait réduire considérablement le risque de casse et ne nécessitera pas de coûteux changements de pièces.

Toutefois, si la « Vortex » a déjà été testée en soufflerie et que des prototypes sont en cours d’évaluation dans des conditions réelles de vent, des doutes subsistent quant à sa résistance et à sa capacité à produire de l’électricité de manière constante.

Ses détracteurs mettent en doute sa résistance sur le long terme. Ils affirment que les mouvements oscillants qui caractérisent la « Vortex » génèreront un tel stress sur sa structure que le matériel se brisera au bout de quelques années d’utilisation. Ils affirment également que le très faible rendement des éoliennes sans pales telles que la « Vortex » (seulement 30% de l’énergie cinétique du vent est transformé en électricité par ce type de machine contre environ 50% par une éolienne tripale) limitera considérablement leur développement dans les années à venir.

En effet, il faut le double d’éoliennes sans pales pour obtenir la même production qu’avec un nombre déterminé d’éoliennes tripales. Toutefois, la surface de terrain nécessaire pour produire la même quantité d’énergie devrait être identique avec les deux types d’éoliennes en raison de la faible emprise au sol des aérogénérateurs « Vortex ». Ceci devrait rendre possible l’apparition des premières fermes composées uniquement d’éoliennes sans pales.

Dans un futur proche, les aérogénérateurs « Vortex » devraient donc apparaître dans nos campagnes aux côtés des éoliennes classiques et se substituer à elles là où les gisements de vent sont faibles. La complémentarité entre les éoliennes sans pales et les éoliennes traditionnelles constitue sans doute la solution afin d’accroître la part de l’éolien dans le mix EnR des différents Etats du monde.

Sources:

http://www.vortexbladeless.com
http://www.wired.com/2015/05/future-wind-turbines-no-blades/
http://ecologie.blog.lemonde.fr/2015/05/19/bientot-des-eoliennes-sans-pales/
http://www.parismatch.com/Actu/Environnement/Des-nouvelles-eoliennes-sans-pales-766310
http://www.industrie-techno.com/des-eoliennes-sans-pales.38263
http://www.letemps.ch/Page/Uuid/5b2cbeb8-fef3-11e4-9d72-ac80ac81a032/Une_start-up_espagnole_agite_les_réseaux_avec_ses_éoliennes_sans_pales
http://www.journaldugeek.com/2015/07/16/vortex-bladeless-eoliennes-sans-pales/
http://ecologie.blog.lemonde.fr/2015/05/19/bientot-des-eoliennes-sans-pales/
http://lenergeek.com/2012/08/22/eolienne-a-axe-vertical-des-avantages-mais-un-rendement-faible/
http://www.ecosources.info/dossiers/Eolienne_verticale_Darrieus

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1 réponse

  1. Sympa ces pistes de recherches ! Ca laisse entrevoir un meilleur avenir pour l’aviation.

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