L’éolienne classique, avec ses immenses pales qui tournent dans le vent, pourrait bien avoir une cousine plus discrète dans les années à venir. L’université de Glasgow a exploré une piste peu conventionnelle : des turbines sans pale, appelées BWT pour Bladeless Wind Turbines. Leur fonctionnement repose sur un phénomène physique appelé la vibration induite par vortex (« vortex-induced vibration », ou VIV).
Un mât qui oscille, pas une pâle qui tourne
À la place des pales, ces éoliennes prennent la forme de mâts cylindriques fins et souples qui se mettent à osciller sous l’effet du vent. Lorsque ces oscillations entrent en résonance avec la fréquence naturelle du mât, elles s’amplifient et permettent de produire de l’électricité. C’est un peu comme une lampe de rue qui vibrerait sous une bourrasque, sauf que l’effet est ici contrôlé et exploité.
Le principe n’est pas nouveau, mais l’étude menée par les chercheurs de Glasgow apporte un éclairage inédit sur les dimensions idéales de ces mâts pour obtenir une production d’énergie optimale sans compromettre leur solidité. Et la surprise, c’est que la forme la plus efficace ne correspond pas à celle qui génère le plus d’électricité brute, comme l’explique le Dr Wrik Mallik : « Ce que montre notre étude, c’est que le meilleur rendement ne vient pas du modèle qui produit le plus de puissance, mais de celui qui équilibre intelligemment performance et résistance structurelle. »
Les simulations ont abouti à un design jugé optimal : un mât de 80 cm de hauteur pour 65 cm de diamètre, capable de délivrer jusqu’à 460 watts. C’est bien au-delà des prototypes actuels qui plafonnent autour de 100 watts. Et ce, avec une bonne résistance à des vents allant jusqu’à 110 km/h.
Au-delà des chiffres, les avantages de cette approche sont nombreux. D’abord, la structure est plus silencieuse. Exit le bruit des pales qui tournoient, un point non négligeable pour les installations en zone urbaine ou résidentielle. Ensuite, le design réduit les risques pour les oiseaux : les pales classiques peuvent devenir invisibles à cause de l’effet de flou en mouvement, causant des collisions mortelles. Rien de tout ça ici.
Enfin, ces éoliennes prennent peu de place et nécessitent moins d’entretien grâce à leur simplicité mécanique. Moins de pièces en mouvement, c’est aussi moins de casse potentielle. Les exploitants le savent bien : la maintenance, c’est souvent le poste le plus coûteux. La technologie intéresse d’ores et déjà l’industrie. BMW s’est associée à Aeromine Technologies pour tester un système similaire sur son site d’Oxford, où une installation produit de l’électricité sans la moindre pièce mobile visible.
L’étude, publiée dans la revue Renewable Energy, pose les bases d’éoliennes sans pale de nouvelle génération. Les chercheurs estiment qu’en adaptant leur modèle, il serait possible d’atteindre une production de 1.000 watts, soit l’équivalent de certaines installations solaires domestiques.
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