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Posté par Redbran le Mercredi 28/09/2016 à 12:00
Des éoliennes volantes
Bladetips Energy: vers des éoliennes volantes, plus légères, plus compactes et plus rentables.

Issu du laboratoire Grenoble Image, Parole, Signal, Automatique(1), le projet Bladetips Energy développe un nouveau système volant d'éolienne (Une éolienne est un dispositif qui utilise la force motrice du vent. Cette force peut être utilisée mécaniquement (dans le cas d'une éolienne de pompage), ou...) offshore (Offshore est un terme anglais désignant à l'origine les activités qui se déroulent au large des côtes. Il peut s'appliquer à plusieurs domaines :), basé sur l'élimination d'éléments constitutifs d'une éolienne classique et l'utilisation de drones. Une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) plus légère qui, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en allant plus haut dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.), réduit de 60 % le coût de cette énergie renouvelable (Une énergie renouvelable est une source d'énergie se renouvelant assez rapidement pour être considérée comme inépuisable à l'échelle de temps humaine. Les énergies renouvelables sont issues de...).

Une base surmontée d'un interminable mât (Le mât est un espar vertical (mis à part le beaupré) servant à soutenir les voiles sur un bateau à voiles. De manière générale, c'est un pylône vertical.) coiffé d'immenses pales, telle est l'allure des éoliennes offshore standards à laquelle l'imaginaire collectif se réfère. Ces silhouettes longilignes pourraient pourtant prochainement connaître une transformation radicale qui doit tout à une innovation de rupture. Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) Bladetips Energy, issu du laboratoire Grenoble Image, Parole (La parole, c'est du langage incarné. Autrement dit c'est l'acte d'un sujet. Si le langage renvoie à la notion de code, la parole renvoie à celle de corps. La...), Signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux...), Automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les...) (CNRS/Grenoble INP/Université Grenoble Alpes) et porté par les chercheurs Rogelio Lozano et Thibault Cherqui, propose de faire voler les éoliennes à la manière d'un cerf-volant (Le cerf-volant est un engin volant plus lourd que l'air, c'est-à-dire un aérodyne, sans pilote ni passager, et manœuvré ou simplement rattaché au...) !

Alors que l'unique fonction de la base, de la tour et de la partie centrale d'une éolienne offshore standard est de la maintenir de façon stable à la verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.), ces éléments sont responsables de la plus grande partie des coûts globaux de la structure. Ce qui explique le peu de compétitivité de cette énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) renouvelable par rapport aux énergies carbonées. Bladetips Energy révolutionne l'approche et se concentre sur la partie de l'éolienne qui participe à la génération d'énergie: l'extrémité des pales. Exit la tour et la partie centrale du rotor, place à un système de câbles reliant des pales plus réduites et s'envolant grâce à l'action de rotors ! Le système élimine 80 % de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état...) par rapport à une solution traditionnelle produisant 2 MW et ne pèse plus que 200 tonnes. Chaque pale (Une pale d'hélice (avion) ou de rotor (hélicoptère) est une surface portante en rotation autour d'un axe. C'est un dispositif aérodynamique ou hydrodynamique destiné à créer un déplacement des...) balaie la même surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) que le dernier tiers des pales d'une éolienne classique de même puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :). Le câble central qui retient l'éolienne au sol s'enroule autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de l'axe d'une dynamo (Abréviation de dynamoélectrique, dynamo désigne une machine à courant continu fonctionnant en générateur électrique. Elle a été inventée en Belgique en 1869 par Zénobe Gramme. La dynamo repose sur un principe physique : le...) et ce sont les mouvements de va-et-vient du système soumis aux vents qui produisent de l'énergie. A charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) aux drones d'assurer son maintien en l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions et autres...) et le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de sa trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.).

Plus petite et plus légère, cette éolienne d'un type nouveau se transporte plus facilement et se contente d'une base flottante compacte. Son expédition dans des containers classiques en est grandement facilitée. Autre point (Graphie) fort de la technologie: alors que les structures actuelles s'arrêtent aux alentours de 80 m, le système Bladetips Energy s'élève à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de la vie...) située entre 100 et 300 m, là où les vents sont plus forts et plus réguliers. Grâce à la réduction du poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale...) des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.), à l'élimination de l'entretien habituellement nécessaire pour la structure centrale et à l'augmentation de la puissance des vents captés, la solution proposée par Bladetips Energy réduit le coût de 60 %.

Depuis 2010, dix prototypes se sont succédé et le projet atteint aujourd'hui une maturité technologique (TRL) de niveau 4. En décembre 2015, Bladetips Energy a obtenu le Prix spécial du jury au concours EDF Énergie Intelligente. Début 2016, les chercheurs ont présenté leur innovation au World Future Energy Summit d'Abu Dhabi (Emirats arabes unis), sommet de référence sur les nouvelles énergies et leurs développements. Une start-up, exploitant un brevet français(2) détenu par Grenoble INP, a été créée mi-juin 2016, et bénéficie d'un accompagnement en incubation (L'incubation est la période pendant laquelle les ovules sont couvés, de manière à les maintenir au chaud et à permettre le développement de l'embryon.) par la SATT Linksium. Un début de commercialisation du produit est espéré pour 2020.


Note:
(1) CNRS/Grenoble INP/Université Grenoble Alpes.
(2) "Dispositif aéroporté", brevet WO 2016012695 A1.


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Source: CNRS