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éolien

(de Éole, nom mythologique)

Éolienne
Éolienne

Qui fonctionne sous l'action du vent.

Très utilisée autrefois, pour la propulsion des bateaux à voile ou l'entraînement des moulins à vent, l'énergie éolienne a été ensuite délaissée au profit d'énergies plus « rentables ». Cependant, aujourd'hui, la technologie des aérogénérateurs, parvenue à maturité, lui ouvre de nouvelles perspectives, malgré un coût encore élevé.

Une énergie renouvelable, mais irrégulière

Dérivée de l'énergie solaire, l'énergie éolienne en a les caractéristiques : elle est inépuisable, dispersée et intermittente (elle n'est disponible que de 25 à 40 % du temps). On cherche aujourd'hui à en développer l'utilisation parce qu'elle n'engendre pas de pollution chimique ou thermique. On estime que 2 % environ de l'énergie solaire reçue par la Terre sont convertis en énergie cinétique des vents. Bien que 10 % seulement de cette énergie soient disponibles près du sol, le potentiel reste considérable. Les zones les plus favorables à l'implantation de grandes éoliennes sont les régions côtières et les grandes steppes, où des vents soutenus soufflent régulièrement. L'Allemagne, l'Espagne et le Danemark sont les pays européens où l'exploitation de l'énergie éolienne est la plus développée (14 609 MW de puissance installée en Allemagne en 2003, contre 337 MW seulement en France, où l'on espère atteindre 2 000 MW en 2007). Cependant, l'implantation de grands aérogénérateurs se heurte souvent à l'hostilité des populations, notamment dans les régions touristiques, en raison des nuisances sonores et visuelles et des risques d'accident. C'est pourquoi l'Allemagne et le Danemark, par exemple, envisagent désormais la construction d'éoliennes offshore, le long de côtes peu fréquentées. Toutefois, les éoliennes maritimes, si elles bénéficient de vents plus réguliers, posent davantage de problèmes d'implantation, de raccordement au réseau électrique et de maintenance.

Les deux grands types d'éoliennes

Une éolienne comprend un rotor en forme d'hélice, porté par un mât, qui, sous l'effet du vent, actionne un multiplicateur ou un réducteur de vitesse. L'énergie mécanique produite peut être utilisée directement ou convertie en électricité.

On distingue deux grands types d'éoliennes : celles à axe horizontal et celles à axe vertical. Les éoliennes à axe horizontal sont de loin les plus répandues. Leur axe doit rester parallèle à la direction du vent, pour que leurs ailettes ou leurs pales demeurent face au vent en permanence. Leur orientation adéquate est assurée par un servomécanisme commandé par une girouette. Les plus petites (gamme de puissance de 0,5 à 50 kW) sont le plus souvent équipées d'un grand nombre d'ailettes. Des vents faibles suffisent à les faire fonctionner. Les plus grandes font appel à des hélices à 3 ou à 2 pales (en matériaux composites). Elles peuvent fournir des puissances de 100 kW à quelques mégawatts, mais ne fonctionnent bien que quand soufflent des vents moyens ou forts. La fatigue mécanique des éléments structuraux peut toutefois entraîner des ruptures de pales. Les éoliennes à axe vertical ont un fonctionnement plus simple puisqu'elles n'exigent pas une orientation continuelle de leur axe. Mais leur rendement est moins élevé que celui des éoliennes à axe horizontal. L'énergie électrique produite par une éolienne est proportionnelle au cube de la vitesse du vent.