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GE espère faire voler son idée d'éolienne en tissu
GE espère rendre les éoliennes beaucoup moins chères et ouvrir de nouvelles voies pour les concevoir, en abandonnant les pales rigides en fibre de verre qu'elle utilise maintenant au profit d'aubes d'éoliennes en tissu. GE affirme que le projet, qui a récemment reçu près de 4 millions de dollars de l'Agence américaine des projets de recherche avancée pour l'énergie, pourrait réduire les coûts des pales d'éoliennes de 40 %.
Lame en tissu : Cette illustration montre à quoi pourrait ressembler une coupe transversale des lames en tissu de GE. Le tissu sera tendu sur une armature composite (gris clair) et un longeron central (jaune et vert).
Une façon de réduire le coût de l'énergie éolienne est de fabriquer des turbines plus grosses. Mais au fur et à mesure que les lames sont de plus en plus grosses, les coûts de leur fabrication ont également augmenté, explique Wendy Lin, ingénieur principal chez GE. Cela compense certains des avantages des plus grosses turbines. Nous savons que nous devons vraiment changer radicalement la façon dont nous fabriquons ces lames pour réduire le coût du système, dit-elle.
GE a l'intention d'utiliser un tissu très différent des tissus durables utilisés actuellement en architecture (comme pour le toit de l'aéroport de Denver) ou pour les planeurs. De tels projets utilisent du polyester, qui ne serait pas assez durable pour les éoliennes, dit Lin. Au lieu de cela, GE prévoit d'utiliser des tissus à base de verre. En effet, même les pales d'éoliennes actuelles en fibre de verre commencent avec un tissu de verre. Les lames sont rendues rigides en cimentant le tissu avec de la résine plastique rigide. GE prévoit d'utiliser à la place une résine douce et caoutchouteuse, permettant au tissu de conserver une certaine flexibilité. Cette flexibilité le rendra plus résistant que la fibre de verre rigide, ce qui permettra à GE d'utiliser moins de matériau, réduisant ainsi les coûts et le poids des matériaux.
La conception nécessite un cadre similaire aux longerons et aux nervures utilisés dans les ailes d'avion. Le tissu est tendu sur ce cadre. Cette structure pourrait être beaucoup moins chère à fabriquer que les lames en fibre de verre, qui nécessitent des formes si grandes que les travailleurs marchent à l'intérieur pour y déposer des couches de fibre de verre. Il y a beaucoup de place pour l'erreur dans ce processus à forte intensité de main-d'œuvre, donc des travailleurs hautement qualifiés et coûteux sont nécessaires.
La nouvelle conception ne nécessitera pas de formes volumineuses et coûteuses, et les lames pourraient être fabriquées de manière plus automatisée.
Si GE pouvait réduire le coût des pales de 40 %, cela réduirait les coûts globaux des éoliennes jusqu'à 10 %. Les avantages peuvent aller au-delà de cette réduction des coûts, car les pales à base de tissu pourraient permettre de nouvelles conceptions, y compris des pales qui changent de forme pour s'adapter aux conditions de vent changeantes. Les nouvelles méthodes de fabrication élimineraient également les restrictions sur la taille des pales imposées par la difficulté de transporter des pales longues et larges, ce qui rendrait pratiques les plus grandes éoliennes (voir A Mighty Wind Turbine et Building Bigger, Better Wind Turbines ). GE dit qu'il pourrait éventuellement assembler les pales sur place plutôt que dans une usine.
Dans le cadre du programme ARPA-E, GE déterminera la meilleure façon de fabriquer les lames, en examinant des questions telles que la manière de fixer le tissu au cadre. Ce ne sera pas une promenade dans le parc pour que cela fonctionne, dit Lin. Mais nous avons identifié les risques.