Énergie éolienne aérienne
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L'énergie éolienne aérienne (Airborne Wind Energy, AWE en anglais) désigne l'énergie du vent à des altitudes qui ne sont pas accessibles pour les systèmes éoliens conventionnels supportés par un mât (éolienne, voile) et les techniques de récupération de l'énergie cinétique des masses d'air en déplacement par rapport au sol. Son exploitation était déjà envisagée par John Etzler en 1833[1], mais ce n'est qu'au début du XXIe siècle que la faisabilité a été démontrée. De nombreux projets voient depuis le jour, que ce soit dans l'optique de la propulsion (maritime, terrestre ou même aérienne) ou dans celle de la production d'électricité. Récupérer l'énergie du vent en altitude est intéressant car :
- les vents sont moins perturbés par le relief,
- le vent est plus fort en altitude qu'au niveau du sol,
- les vents sont plus fréquents en altitude qu'au niveau du sol,
- cela permet de capter le vent sur une plus grande surface sans augmenter l'emprise sur le sol,
- cela réduit l'impact sur l'environnement au niveau du sol.
L'utilisation des éoliennes classiques est théoriquement possible, mais montre ses limites, à cause des coûts liés à la construction du mât rigide et des fondations assurant la stabilité de ce mât. Pour aller plus haut, il faut utiliser des dispositifs volants (ou aéroportés).
Un atlas de la ressource a été réalisé pour l'ensemble du globe[2]. C'est d'abord l'énergie des vents troposphériques (courant-jet) qui a retenu l'attention. Il y a plusieurs articles scientifiques majeurs à ce sujet. Archer & Caldeira[3] estiment que les jets streams peuvent générer 1 700 TW, et que l'exploitation aurait une conséquence négligeable sur le climat. À l'opposé, Miller, Gans, & Kleidon[4] estime la puissance à seulement 7,5 TW, et pense que son exploitation aurait un impact sur le climat catastrophique.
Histoire
Benjamin Franklin utilisait déjà la traction des cerfs-volants, mais c'est surtout Georges Pocock qui est connu comme pionnier dans la traction de véhicules grâce à l'énergie du vent d'altitude.
- 1796 George Pocock utilise la traction pour tirer des véhicules sur des chemins.
- 1827 Le livre de George Pocock ‘The Aeropleustic Art’ ou 'Navigation in the Air by the Use of Kites or Buoyant Sails' est publié. Pocock y décrit l'utilisation des cerfs-volants pour les voyages terrestres et maritimes[5].
- 1833 John Adolphus Etzler considère les possibilités de l'énergie éolienne aérienne, tout au moins pour la traction[6].
- 1864 Le chapitre du livre Kite-Ship décrit la dynamique de l'utilisation de cerfs-volants pour la traction de navire. John Gay's: or Work for Boys. Chapter XVIII in the Summer volume[7].
- 1943 Stanley Biszak dépose un brevet pour utiliser l'énergie potentielle en vol libre afin de convertir l'énergie du vent en électricité dans des batteries[8].
- 1967 Richard Miller, ancien éditeur du magazine Soaring, publie le livre "Without Visible Means of Support" qui décrit la possibilité d'utiliser la différence de la vitesse du vent dans différentes strates pour voyager grâce à un système de cerfs-volants couplés et non-reliés au sol. C'est le sujet de la demande de brevet plus récente de Dale C. Kramer.
- 1973? Hermann Oberth dans l'annexe de son livre "Primer for Those Who Would Govern" présente des schémas et une photographie d'un modèle de centrale électrique à cerfs-volants du Oberth Museum[9].
