Nous avons déjà évoqué dans ces pages des éoliennes volantes que les chercheurs mettent au point pour capter les vents d’altitude, plus constants et plus puissants qu’au niveau du sol. Mais cette fois une firme berlinoise, NTS GmbH, associée à l’institut Fraunhofer pour les technologies de production et d’automatisation (IPA) de Stuttgart, développent une nouvelle technique dérivée cette fois directement de l’utilisation du cerf-volant et de sa force de traction : l’énergie cinétique étant ensuite transformé en électricité.
La vitesse du vent augmente avec l’altitude : de 15 mètres par seconde à 100 m du sol, il passe à 20 m/s à 500 m. Les scientifiques estiment donc qu’avec un cerf-volant évoluant entre 300 m et 500 m du sol du sol, on devrait obtenir un meilleur rendement qu’avec une éolienne qui ne capte les vents que jusqu’à 200 m. Joachim Montnacher, ingénieur à l’IPA, décrit ainsi l’utilisation de ces cerfs-volants particuliers :
Les cerfs-volants volent à une hauteur de 300 à 500 mètres, et sont donc parfaitement positionnés pour accrocher des vents violents. D’une longueur d’environ 700 mètres, les câbles reliant les cerfs-volants aux véhicules ont pour mission de tracter ces derniers sur des rails. Un générateur va alors convertir l’énergie cinétique des véhicules tractés en énergie électrique. Les contrôles et les dispositifs de mesure sont positionnés sur les véhicules.
Grâce à ce système, des sites estimés non-rentables pour l’installation d’éoliennes peuvent aussi produire de l’électricité, et l’ingénieur précise :
Le rendement énergétique d’un cerf-volant dépasse de loin celui d’une éolienne, dont le rotor tourne à une hauteur maximale de 200 mètres. Doubler la vitesse du vent, c’est générer 8 fois plus d’énergie. Selon les conditions de vent, 8 cerfs-volants avec une surface totale de 300 m2 sont l’équivalent de 20 éoliennes conventionnelles d’un puissance d’ 1 MW.
Pour tester ce prototype, les chercheurs ont installé une piste rectiligne de 400 mètres dans les plaines de Mecklembourg-Poméranie occidentale. Commandé manuellement, tel un avion téléguidé, l’ensemble des voiles, relié à un chariot par les câbles de 700 m, a effectué son baptême de l’air. NTS GmbH a conçu et fabriqué les voiles, l’IPA les techniques de commande et de mesure, ainsi que le dispositif d’enroulement et de déroulement des cordes. Pour la suite, une piste circulaire ou en forme de 8 permettra une force de traction importante (une surface de voile de 20 m² permet de tirer une masse d’une tonne) et sera cette fois assortie d’une commande entièrement automatisée. Guido Lutsch, directeur général de NTS GmbH, ajoute :
Selon nos simulations, nous pourrions utiliser une piste couvrant un total de 24 cerfs-volants en mesure de produire 120 GWh/an. En comparaison, une éolienne de 2 mégawatts produit environ 4 GWh/an. Ainsi, un seul système NTS pourrait remplacer 30 aérogénérateurs de 2 MW et alimenter environ 30.000 foyers.
Les premiers tests ont rendu les scientifiques tout-à-fait confiants : cette simulation reflète bien une réalité, et, tout aussi important, ils ont convaincu des investisseurs qui se sont d’ores et déjà engagés dans l’aventure.
Sources : Bulletins électroniques, Enerzine
