- Conçus à partir de matériaux et de composants électroniques ultra-légers, ils produisent de l’énergie propre et renouvelable à moindre coût
- Hissés à haute altitude, là où les vents sont plus forts, ils produisent 50 % d’énergie supplémentaire
Les énergies propres sont une réalité, disponible sur le marché ; il reste toutefois du chemin à parcourir pour que leur utilisation soit significative à l’échelle mondiale. Dans le cas de l’énergie éolienne, qui ne représente que 5 % de la production énergétique consommée dans le monde, les raisons sont essentiellement économiques. Google s’est proposé de changer la donne et d’accélérer la mutation vers une énergie éolienne propre, renouvelable et rentable avec le projet Makani : des cerfs-volants nettement plus éco-énergétiques que les aérogénérateurs conventionnels, embarquant des matériaux et des composants électroniques ultra-légers, avec un logiciel intelligent et un coût de production bien moindre.
L’envol des éoliennes cerfs-volants. Google rachète Makani Power
En 2013, Google X – le laboratoire technologique de l’entreprise travaillant également au développement de voitures sans conducteur et de ballons pour conduire Internet jusqu’aux endroits les plus reculés de la planète – a racheté Makani Power, l’entreprise qui planche sur le projet des éoliennes cerfs-volants dans l’objectif d’en généraliser l’usage. L’acquisition de Makani a clairement dynamisé le projet et accéléré son développement. Le prototype a été finalisé, et les premiers cerfs-volants destinés à voler dans des parcs éoliens similaires aux parcs traditionnels sont déjà en cours de construction.
Vidéo du test de l’éolienne cerf-volant développée par Makani, en 2013.
Le problème des aérogénérateurs conventionnel
Les éoliennes actuelles sont des structures lourdes et imposantes, à la construction complexe et très coûteuse : en moyenne, elles requièrent 100 de tonnes de matériaux. En outre, leur installation n’est possible que là où les vents atteignent 20-28 kilomètres/heure, ce qui réduit le champ des possibles à moins de 15 % de la surface terrestre mondiale. En d’autres termes, ce système ne permet pas à la technologie éolienne d’acquérir une portée universelle ou d’être évolutive. La mise au point de nouvelles technologies s’imposait.
La solution créative
Les éoliennes cerfs-volants de Makani utilisent les mêmes principes aérodynamiques qu’un aérogénérateur conventionnel, mais se passent du mât traditionnel supportant les rotors et embarquent les dernières innovations technologiques : elles sont conçues à partir de matériaux de pointe comme la fibre de carbone (résistante, légère et bon marché), éliminant ainsi 90 % des matériaux utilisés dans la construction des turbines éoliennes classiques, exigeant plusieurs tonnes d’acier et de béton. En outre, elles intègrent des ordinateurs plus compacts, légers et puissants équipés d’un logiciel intelligent. Grâce à leur aérodynamisme amélioré, elles sont en mesure d’atteindre des altitudes supérieures (80 à 350 mètres), où les vents sont plus forts, et génèrent 50 % d’énergie supplémentaire à un coût bien moindre. Les dimensions réduites de la station d’ancrage augmentent considérablement l’éventail des emplacements possibles.
Comment fonctionnent les éoliennes cerfs-volants ?
Les cerfs-volants se composent de quatre parties : l’éolienne cerf-volant à proprement parler, équipée de rotors ; la fixation ou courroie, composée de câbles conducteurs solides et flexibles, qui entourent un noyau à haute résistance, relient le cerf-volant à la station terrestre et transfèrent l’énergie du cerf-volant au réseau électrique ; la station terrestre, qui occupe très peu d’espace au sol et où est ancrée la courroie – c’est aussi là que stationne le cerf-volant lorsqu’il ne vole pas ; et le système informatique, situé dans la station terrestre, qui contrôle l’ensemble. Le cerf-volant est propulsé en l’air depuis la station terrestre et vole en traçant de grands cercles, là où le vent est fort et constant. L’air qui s’engouffre dans les rotors l’oblige à tourner : le générateur produit alors de l’électricité, qui est ensuite transportée par la courroie jusqu’au réseau. Une fois de plus, Google nous présente une solution ingénieuse et technologiquement avancée, capable d’apporter une réponse à un problème mondial.