De nombreux projets de production d’électricité au moyen de cerfs-volants voient le jour ces dernières années. Si certains militants écologistes réclament l’installation de plus d’éoliennes,d’autres soucieux de l’environnement juge cette technique déjà dépassée.

Comment exploiter le meilleur de l’Éolien ?

Le Néo-Zélandais Peter Lynn inventeur des chars à cerfs-volants, soumet l’idée qu’un cerf-volant libérerait la partie la plus productive des éoliennes – l’hélice – du poids de l’infrastructure que sont le mât, les nacelles et les cabines électriques. (Chaque éolienne est constituée de 80 à 120 tonnes d’acier soit 90% de sont poids). Le cerfs-volant permettrait d’optimiser l’utilisation de la force du vent.

Des industriels de la firme berlinoise NTS Systèmes énergétiques et de transports, en partenariat avec des chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour les technologies de production et d’automatisation (IPA) de Stuttgart (Bade-Wurtemberg), ont développé une nouvelle technique pour capter l’énergie éolienne à l’aide de cerfs-volants automatisés.

Sur le site de tests de Mecklembourg – Poméranie occidentale, un cerf-volant fait son baptême de l’air.
Crédits : Fraunhofer IPA

Les éolienne les plus puissantes mesurent jusqu’à 200 m, les cerfs-volants  peuvent voler entre 300 et 500 m.

La vitesse du vent augmentant avec l’altitude (aux environs de 15 m/s max à 100m au-dessus du sol et de 20 m/s max à 500 m) il est donc possible d’améliorer le rendement énergétique en prenant de l’altitude. Multiplier par 2 la vitesse du vent permettrait de multiplier par 8 la production d’énergie

De plus pour des raison de sécurité à partir de 90km/h (25m/s) une éolienne traditionnelle serait arrêtée.

Le procédé utilisé consiste en un ensemble de voiles reliées à un chariot par des cordes de 700 mètres de long, chariot dans lequel est placé un générateur ainsi que des outils de commande et de mesure. L’énergie cinétique du chariot est transformée par le générateur en énergie électrique.  L’unité de contrôle reçoit des signaux de mesure pour la commande des cordes et la régulation du cerf-volant : dans chacune des cordes est effectuée une mesure angulaire horizontale et verticale, ainsi qu’une mesure de force intégrée dans le déroulement des cordes, permettant une commande précise du cerf-volant. La trajectoire, en forme de huit ou suivant une courbe sinusoïdale, permet une force de traction importante s’élevant jusqu’à 10 kN. Ainsi, un cerf-volant présentant une surface de 20 m2 permettrait de tirer une masse d’une tonne.

Le premier prototype a effectué son baptême de l’air en Mecklembourg-Poméranie occidentale sur une ligne droite de 400 mètres, en étant commandé manuellement comme un avion téléguidé. La prochaine étape constituera en un parcours en trajectoire circulaire, assorti d’une commande complètement automatisée par ordinateur. Par ailleurs, des simulations ont considéré un système de 24 cerfs-volants ; ces derniers permettraient de produire de l’électricité à hauteur de 120 GWh/an. A titre de comparaison, une éolienne de 2 MW permet de produire en moyenne 4 GWh/an. Ce système de cerfs-volants pourrait ainsi fournir de l’électricité pour 30.000 foyers. Après ces premiers tests, les scientifiques impliqués dans le projet sont confiants sur le fait que cette simulation reflète la réalité.
Les premiers investisseurs viennent d’ailleurs d’être trouvés.

Source : http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/november/energie-gewinnen-mit-lenkdrachen.html