ElectricitéInnovation & TechnologiesLe monde de l'énergie

Les cyclones, un nouveau souffle pour l’énergie éolienne ?

Qu’on le désigne sous le nom d’ouragan (aux États-Unis), de typhon (en Asie) ou de cyclone (ailleurs), ce phénomène atmosphérique, caractérisé par des vents très violents soufflant à plus de 100 km/h, s’intensifie partout dans le monde. Si, pour certains, l’impact de cette recrudescence sera terrible pour les populations humaines, d’autres y voient au contraire une opportunité pour l’industrie éolienne. Des modèles ont en effet démontré que les éoliennes pourraient constituer une première ligne de défense en ralentissant les vents violents et en réduisant les ondes de tempête. Dans les DOM-TOM français, les éoliennes disposent d’un mât rabattable qui leur permet de se coucher en cas de vents trop violents. Au Japon, une start-up a même été plus loin en créant un engin capable d’exploiter une partie de l’énergie du typhon !

Une turbine sans pales

Depuis l’accident de Fukushima et le coup de frein au nucléaire, l’archipel japonais est à la recherche de nouvelles sources d’énergie renouvelables. Or le pays a tout le potentiel pour devenir une superpuissance du vent. Il est régulièrement traversé par de puissants typhons qui représentent chacun une quantité d’énergie égale à la consommation de la population japonaise pendant 50 ans. Malheureusement, les éoliennes classiques ont du mal à résister à des vitesses de vent supérieures à 200 km/h. La plupart du temps, leurs hélices peuvent se briser. C’est pourquoi elles sont souvent éteintes ou rabattues (comme dans les DOM-TOM français) à l’approche d’un typhon. En partant de ce constat, un jeune ingénieur japonais et son équipe ont mis au point une turbine particulière, totalement dépourvue de pales.

L’effet Magnus

Pour développer son équipement, l’inventeur s’est appuyé sur l’effet Magnus, du nom de Gustav Magnus, un physicien et chimiste allemand (1802-1870) qui a étudié les effets du passage d’une balle dans un fluide. L’éolienne est verticale et constituée d’un axe omnidirectionnel qui lui permet de s’adapter à des conditions de vent chaotiques. Contrairement aux éoliennes classiques, l’engin n’a pas besoin d’être orienté dans le sens du vent. Autour de cet axe, tourne non pas des pales, mais une sorte de tourniquet pourvu de trois cylindres tournants. Mis en rotation, ces cylindres vont dévier le vent et engendrer une force latérale par effet Magnus. En d’autres termes, l’air va se courber lors du passage d’un objet en rotation. C’est ce même effet qui donne des trajectoires courbes aux ballons de football ou aux balles de tennis. Autre avantage et non des moindres : la turbine tourne plus lentement qu’une éolienne traditionnelle et limite de ce fait son impact environnemental, que ce soit au niveau du bruit ou de la mortalité des oiseaux.

Il existe déjà des éoliennes qui exploitent l’effet Magnus, mais aucune n’est prévue pour tourner par des vents aussi puissants que ceux d’un cyclone tropical. Or la Magnus VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) – son nom n’a pas été choisi au hasard ! – a déjà été testée avec succès dans la ville de Nanjo à Okinawa au Japon, où elle a résisté à des vents de 225 km/h. Elle a également fait ses preuves en septembre 2019 lors du passage du typhon Mitag – qui a gravement touché Taïwan, la Chine orientale et la Corée du Sud – sur l’île d’Ishigaki à l’extrême sud de l’archipel japonais.

Cela étant, si la turbine se veut révolutionnaire, elle n’en a pas moins des limites. Elle n’exploite qu’une partie de l’énergie produite par un typhon – la totalité serait matériellement impossible. De plus, son rendement est estimé à 30%. Les éoliennes traditionnelles affichent un rendement plus élevé – 40% – mais présentent l’inconvénient d’être inadaptées aux vents exceptionnellement forts.

Une commercialisation retardée

Suite à une levée de fonds de plusieurs centaines de millions de yens, une production et une commercialisation de masse de cette éolienne « spéciale typhon » devaient être entamées cette année, notamment aux Philippines et en Chine, mais plusieurs facteurs comme la crise du coronavirus en ont décidé autrement. Peut-être seront-elles effectives en 2021 lors des prochains Jeux olympiques de Tokyo qui ont dû, eux aussi, être reportés pour les mêmes raisons sanitaires.

Join the discussion

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.