Cet article fait partie des 112 cas de l’économie bleue.

Cet article fait partie d’une liste de 112 innovations qui façonnent l’économie bleue. Il s’inscrit dans le cadre d’un vaste effort de Gunter Pauli pour stimuler l’esprit d’entreprise, la compétitivité et l’emploi dans les logiciels libres. Pour plus d’informations sur l’origine de ZERI.

Ces articles ont été recherchés, écrits par Gunter Pauli et mis à jour et traduits par les équipes de l’économie bleue ainsi que la communauté.

Si vous souhaitez contribuer, où nous faire remonter des erreurs d’écriture, de traductions ou de contenu, merci de bien vouloir nous contacter.

Cas 11 : Énergie éolienne sans (nouveaux) pylônes

Jan 4, 2013 | 100 Innovations, Energie

Le marché

L’énergie totale emmagasinée dans le vent est cent fois plus élevée que celle dont l’humanité a besoin aujourd’hui. Il n’est pas surprenant que l’électricité produite à partir de l’énergie éolienne ait augmenté dans le monde entier entre 2006 et 2010 à un taux moyen de 21 %. En 2009, la croissance a même dépassé les 30 %. Il est maintenant bon pour 2 % de l’approvisionnement énergétique total. A ce rythme d’expansion, la capacité mondiale de production éolienne doublera tous les trois ans. Grâce à des investissements annuels de 11 milliards d’euros, l’énergie éolienne est passée du statut de fournisseur marginal à celui de composante principale du bouquet énergétique. La Chine est la locomotive de l’activité éolienne, avec plus du double de sa capacité de production chaque année pendant quatre années consécutives.

Outre l’augmentation de la capacité, au cours des 20 dernières années, la taille des éoliennes a été multipliée par 100, passant de 25kW à 2,5 MW. Aujourd’hui, les plus grandes unités atteignent déjà 7MW. La multiplication par 100 de l’échelle a permis de diviser par cinq le coût de l’énergie. L’augmentation de la taille de la turbine a ralenti les rotations, réduisant ainsi considérablement le risque de mortalité des oiseaux. À une vitesse de rotation de 12 coups par minute, soit un tour complet toutes les 5 secondes, le taux de mortalité des oiseaux a chuté à près de zéro. Alors qu’à l’origine, le vent soufflait à l’échelle des montagnes et des rivages, une proportion croissante (20 %) est produite au large des côtes. La vitesse du vent en mer est plus élevée et plus uniforme.

Nous apprenons juste à récolter le vent et construire plus grand n’est pas la seule option. Les solutions créatives comprennent la récolte des courants jets avec des cerfs-volants et la création de piézo-électricité à partir de feuilles artificielles. Alors que l’énergie éolienne devient une composante essentielle de notre portefeuille énergétique et que les innovations se répandent dans le secteur, les budgets de R&D et l’emploi augmentent en parallèle. D’ici 2012, plus d’un million de personnes devraient faire partie de la masse salariale des entreprises liées à l’énergie éolienne.

L’innovation

Les avantages de l’énergie éolienne par rapport aux combustibles fossiles comme le pétrole et le charbon sont incontestables. Il y a quand même des inconvénients. Les structures, les pales et les turbines reposent sur les métaux des terres rares. Si 30 % de l’énergie mondiale dépend de l’énergie éolienne, alors les métaux rares sur lesquels le secteur repose seront en pénurie. Comme il y a plus de vent à haute altitude, les lignes d’horizon sont de plus en plus pointillées, ou devrais-je dire fortement peintes de pylônes. Le coût des pylônes qui placent le moulin rotatif haut dans le ciel peut atteindre un million de dollars. C’est dans ce contexte que trois architectes et innovateurs français, Nicola Delon, Raphaël Ménard et Julien Chopin, ont créé une solution, très conforme à l’un des principes de l’économie bleue : la durabilité est la capacité de répondre aux besoins fondamentaux avec ce que vous avez.

Il y a des millions de pylônes disponibles dans le monde. Les plus abondantes sont utilisées pour les transmissions par téléphone cellulaire, dont plusieurs sont alimentées par des génératrices diesel. Le plus ancien réseau de pylônes est destiné au transport d’électricité à haute tension, souvent construit contre la volonté des citoyens locaux qui craignaient que la proximité des câbles électriques augmente le risque de cancer, en particulier la leucémie. Alors que la science sur les enjeux de santé se consolide et que de plus en plus de gouvernements prennent des précautions, l’équipe d’Encore Heureux (architecte boutique) et d’Elioth (la branche R&D du bureau d’études français Iosis) a décidé d’installer des éoliennes sur les pylônes existants, une percée décisive dans la conception.

Les tours déjà existantes retracent près de 160 000 milles de lignes électriques qui sillonnent les États-Unis. Il y a environ 78 000 pylônes au Royaume-Uni et le ministre indien de l’Environnement et des Forêts devine que plus d’un million d’unités distribuent l’électricité dans le pays. L’avantage supplémentaire de l’économie de pollution visuelle et des coûts d’investissement, c’est que le câblage nécessaire entre le générateur et le réseau est réduit à quelques mètres, au lieu – au mieux – de quelques kilomètres. La proposition est si simple et pratique qu’il est difficile d’imaginer qu’elle ne deviendra pas une composante dominante du mix de production d’électricité.

Le premier flux de trésorerie

Le marché des petites éoliennes demeure un créneau, mais il passe de 203 millions de dollars en 2009 à 400 millions en 2013. Urban Green Energy (UGE), fabrique de petites éoliennes qui tournent sur leur axe vertical comme le mouvement du tire-bouchon. La start-up américaine basée à New York s’est associée au géant français des télécommunications Alcatel-Lucent pour appliquer ce concept aux stations relais de téléphonie cellulaire existantes. Il n’est donc plus nécessaire d’avoir des groupes électrogènes sur place, qui fonctionnent au diesel. Les éoliennes Alcatel-Lucent utilisent l’énergie sur site, une excellente option pour le réseau de téléphonie mobile. Cependant, la plupart des pylônes sont situés dans des régions éloignées où il n’y a pas de preneurs d’énergie. Le projet proposé par le trio “Wind-It” consiste simplement à injecter l’énergie éolienne supplémentaire dans le réseau existant. Le succès d’Urban Green Energy a été démontré et est maintenant étendu aux mâts de télécommunications de Verizon, Raytheon et de l’US Air Force. Le coût est un facteur important dans la prise de décision. Une turbine d’une capacité de 300 watts coûte un peu plus de 3 000 $ sans le poteau, et 5 300 $ avec le poteau, ce qui envoie un message clair à tous les réseaux de télécommunications.

L’opportunité

Le vent, le pylône et les ingénieurs électriciens s’habituent à peine à l’idée et sont souvent gênés que personne n’y ait pensé avant. Les prospecteurs éoliens ont commencé à évaluer le potentiel et une étude du réseau français a conclu que si tous les pylônes étaient équipés d’éoliennes, cela pourrait générer 15 % supplémentaires des besoins énergétiques du pays. Cela équivaut à la construction de six centrales nucléaires dont la construction prend plus d’une décennie et coûte environ cinq fois plus cher, sans compter le coût du traitement des déchets nucléaires et la garantie de l’État qui implique que tous les citoyens assument leur part du risque au cas où une catastrophe nucléaire majeure devait se produire.

L’utilisation des pylônes existants, avec une préférence pour une série de petits générateurs à axe vertical qui s’intègrent dans les structures métalliques existantes, peut être facilitée par des systèmes de guidage du vent comme les voiles, renforçant et orientant les vents dans les générateurs. Ceci peut être intégré dans les pylônes existants et à partir de maintenant, tout nouveau pylône doit incorporer le design. C’est un système qui peut facilement être installé partout dans le monde. Les seuls facteurs manquants sont peut-être les agences gouvernementales et les compagnies d’électricité qui décident de commander cela, et les entrepreneurs qui livrent et entretiennent ce réseau dans le réseau.

Découvrez d'autres articles des 100 Innovations

Bibliothèque de projets

Retrouvez l’ensemble des innovations et des clusters liés et promus par l’économie bleue sur la page de la bibliothèque des projets.

Nous suivre sur les réseaux

Pour découvrir notre actualité, les annonces inédites et nous aider à partager cette belle philosophie, suivez-nous sur les réseaux sociaux.

Nous contacter

Si vous souhaitez nous contacter, nous proposer des modifications où nous signaler des erreurs d’écriture ou de traduction, c’est par ici !