L'énergie éolienne à petite échelle pour tous : De nouvelles turbines fonctionnent à partir de 2,7 m/s seulement

L'Institut Fraunhofer de recherche appliquée sur les polymères (IAP) et le groupe BBF, basé à Berlin, ont présenté les premiers prototypes légers d'une petite éolienne nouvellement développée. Leur projet de recherche commun vise à mettre au point des turbines très efficaces pour les régions où la vitesse du vent est faible, marquant ainsi une étape clé dans l'avancement des solutions énergétiques décentralisées.

Les nouvelles petites éoliennes commencent à fonctionner à des vitesses de vent aussi faibles que 2,7 mètres par seconde, soit beaucoup plus tôt que les modèles commerciaux typiques, qui nécessitent généralement une vitesse d'environ 4 mètres par seconde. À 10 m/s, les rotors atteignent jusqu'à 450 tours par minute, générant une puissance d'environ 2 500 watts. Avec un niveau sonore de seulement 40 décibels, ils sont apparemment moins bruyants qu'un réfrigérateur domestique. Leur rendement de 53 % est remarquablement proche du maximum théorique de 59 %.

L'un des facteurs clés de ce rendement élevé est la légèreté des pales du rotor, fabriquées à partir de fibres composites avec une structure creuse et sans âme en mousse. Cette conception permet aux chercheurs de réduire le poids des pales de 35 %. Les composants sont fabriqués à l'aide de l'impression 3D industrielle et d'un système de placement automatisé des fibres (AFP), qui assure une superposition précise des bandes de fibres tout en minimisant le chevauchement des matériaux.

Applications possibles

Grâce à leur conception compacte et à leur faible poids, les nouvelles petites éoliennes conviennent à un large éventail d'applications. Grâce à une vitesse de démarrage de seulement 2,7 m/s, elles sont idéales pour les régions peu ventées, où les systèmes conventionnels ne sont souvent pas viables économiquement. Elles constituent également une option prometteuse en tant que source d'énergie supplémentaire pour les ménages.

Ces turbines légères conviennent particulièrement bien aux régions isolées dépourvues d'un accès fiable au réseau, telles que les chalets de montagne, les stations de recherche ou les communautés insulaires. Leur conception compacte en fait également une source d'énergie pratique et durable pour les secours en cas de catastrophe et les opérations mobiles, en fournissant de l'électricité aux laboratoires de terrain et aux abris d'urgence.

Selon le Fraunhofer, l'un des principaux avantages des nouvelles petites éoliennes est qu'elles ne nécessitent généralement pas de permis de construire. Dans la plupart des cas, il suffit d'informer les autorités locales chargées de la construction avant l'installation. À long terme, les prototypes devraient contribuer au développement d'îlots énergétiques décentralisés combinant l'énergie solaire, le stockage par batterie et les systèmes éoliens de petite taille, créant ainsi un approvisionnement énergétique autonome plus résistant aux fluctuations météorologiques et favorisant la transition énergétique à l'échelle locale.

Cinq prototypes actuellement testés

Au total, cinq prototypes ont été livrés au groupe BBF et seront installés à différents endroits pour tester leurs performances dans différentes conditions et à différentes altitudes. On ne sait pas encore quand les petites éoliennes entreront en production de masse et seront disponibles pour un usage privé et commercial.