Des éoliennes silencieuses pour les JO de Londres

Les architectes David Marks et Julia Barfield connus pour la construction de London Eye (grande roue de 135 m de haut installée en 2000 en face de Westminster) proposent la mise en place de plusieurs milliers de groupes d’éoliennes dans la capitale britannique d’ici les Jeux Olympiques de 2012.

Ils ont présenté un nouveau concept d’éoliennes à axe vertical avec trois pales de forme hélicoïdale disposées par groupes de cinq en haut d’un mat, le Beacon. Cette configuration pourrait permettre de maximiser la puissance électrique générée par les éoliennes malgré les conditions de fonctionnement particulièrement contraignantes des zones urbaines.

Un tel projet s’inscrirait idéalement dans la politique de décentralisation partielle de la production d’énergie du gouvernement britannique (cf. les Actualités scientifiques au Royaume-Uni de juin 2007).

L’installation d’éoliennes en milieu urbain pose deux problèmes principaux qui constituent encore un frein à une plus grande généralisation de l’éolien en ville :

• la faible efficacité des turbines : premièrement, les vitesses des vents mesurées en ville sont relativement basses, avec, par instants, de fortes rafales ; de même, ces vents sont particulièrement turbulents avec de violents changements de direction, ce qui rend impossible l’utilisation de turbines à axe horizontal ;

• les nuisances sonores provoquées par la rotation des éoliennes : les bruits et vibrations générés par la rotation des pales d’une turbine à axe horizontal sont ingérables en ville pour les riverains immédiats (risques sanitaires et possibilité de dégâts matériels).

Le design des éoliennes proposées par Marks et Barfield permet de contourner ces deux problèmes. Ces turbines, développées par l’entreprise XCO2 spécialisée dans le conseil en ingénierie et baptisées " Quiet-Revolution Turbines " (les turbines de la révolution calme), permettent de résoudre chacun des deux problèmes.

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Les pales hélicoïdales de la turbine QuietRevolution pourraient être entraînées par des vents soufflant dans n’importe quelle direction, avec à la clé un taux de production d’énergie électrique 30% plus élevé qu’avec une turbine classique à axe horizontal et de taille équivalente.

Ainsi, un groupe de cinq turbines pourrait fournir à la population londonienne 50 MWh d’énergie électrique par an pour une vitesse de vent moyenne de 5,9 m / s. En ce qui concerne le phénomène de vibration lié à la forte vélocité des pâles, il est très limité sur les turbines QuietRevolution en raison de la configuration particulière de l’éolienne qui, pour une forte vitesse de rotation, conserve une vitesse en bout de pales relativement faible.

Enfin, les matériaux constituant les pales ont volontairement été choisis ultralégers, ce qui réduit considérablement la force centrifuge agissant sur la structure, pour assurer une meilleure stabilité de l’édifice : les pales sont conçues en Prepreg de fibre de carbone (Pre-impregnated carbon fibres : les fibres de carbone sont enduites d’une résine spéciale avant façonnage des pales) et pèsent environ 4 kg.

La structure portante du groupe d’éoliennes envisagée (un mat de 40 m de haut en forme de Y) a été conçue pour être installée dans les endroits du centre-ville de Londres les plus exposés au vent, comme les grands boulevards, les rives de la Tamise, les ronds-points…

L’objectif affiché par Marks et Barfield est d’en implanter 6 650 sur la métropole londonienne pour fournir la moitié des 665 GWh / an d’énergie électrique que Ken Livingstone, le maire de Londres, propose de produire à partir de sources renouvelables d’ici 2012.

En comparaison, ces 6 650 tours Beacon fourniraient autant d’énergie que 600.000 micro-éoliennes à axe horizontal installées sur des maisons ou bâtiments administratifs. Cela représenterait tout de même un investissement de 100.000 à 150.000 livres par turbine (de 150.000 à 225.000 euros), soit 10% du budget total des Jeux Olympiques de 2012.

Si aucune décision n’a encore été prise par la mairie de Londres, les architectes s’annoncent prêts à déployer ce gigantesque projet qui pourrait permettre de revaloriser l’image peu attractive des éoliennes en milieu urbain.