Éoliennes à axe vertical (Vertical Axis Wind Turbines, VAWT)

Les éoliennes à axe vertical (Vertical Axis Wind Turbines, VAWT) sont une alternative intéressante aux éoliennes à axe horizontal (HAWT) largement répandues. Les VAWT présentent certains avantages et défis spécifiques, ainsi qu’une histoire et des perspectives d’avenir distinctes.

Fonctionnement des VAWT

Les éoliennes VAWT ont un axe de rotation vertical perpendiculaire au sol et des pales disposées autour de cet axe. Il existe principalement deux types de VAWT : les éoliennes à voilure tournante (Darrieus) et les éoliennes à hélice (Savonius). Les éoliennes Darrieus utilisent des pales incurvées, aérodynamiques, tandis que les éoliennes Savonius ont des pales en forme de S ou de coquille. Les VAWT capturent le vent quelle que soit sa direction, contrairement aux HAWT qui doivent s’orienter face au vent.

Avantages et inconvénients

Avantages

Les VAWT présentent des avantages environnementaux spécifiques. Leur conception permet de placer la génératrice et les autres composants mécaniques au niveau du sol, facilitant ainsi leur maintenance et réduisant les risques pour la faune. De plus, les VAWT sont généralement moins bruyantes que les HAWT et ont un impact visuel moindre, ce qui les rend plus adaptées aux environnements urbains ou résidentiels.

Les VAWT sont plus flexibles en termes d’installation, car elles peuvent être utilisées dans des zones où le vent est turbulent ou changeant, comme les zones urbaines. Cependant, leur efficacité énergétique est généralement inférieure à celle des HAWT.

Inconvénients

Parmi les défis et les inconvénients associés aux VAWT, on trouve leur faible efficacité énergétique, en particulier lorsqu’elles sont comparées aux HAWT. De plus, le coût de production des VAWT est généralement plus élevé en raison de la complexité de leur conception et de leur fabrication. Enfin, la durabilité des VAWT est souvent limitée par les contraintes mécaniques et les problèmes d’usure des pièces en mouvement.

Évolution historique

Les VAWT ont une longue histoire, remontant aux moulins à vent persans du IXe siècle. Au fil des années, plusieurs inventeurs et ingénieurs ont contribué à l’amélioration de la conception des VAWT. Parmi les plus notables, Georges Darrieus a développé l’éolienne à voilure tournante en 1927 et Sigurd Savonius a conçu l’éolienne à hélice en 1922. Depuis lors, les progrès technologiques ont permis d’améliorer les performances des VAWT et de les rendre plus compétitives sur le marché des énergies renouvelables.

Développement des VAWT

Projets

Plusieurs projets dans le monde ont adopté la technologie VAWT. L’un des exemples notables est le parc éolien de Østerild, au Danemark, qui teste et évalue différentes conceptions de VAWT. Un autre exemple est le projet américain « Icewind », qui développe des VAWT de petite taille pour les climats extrêmes et les régions isolées.

Entreprises et fabricants de turbines VAWT

Parmi les entreprises qui développent des VAWT, on trouve notamment UGE (Urban Green Energy), qui propose des solutions VAWT pour les zones urbaines et les bâtiments. Helix Wind, une entreprise américaine, développe des VAWT pour les applications résidentielles et commerciales, tandis que Windspire Energy se concentre sur les petites VAWT pour les zones rurales et les sites éloignés. Enfin, Icewind, une entreprise islandaise, développe des VAWT spécialement conçues pour résister aux conditions climatiques extrêmes, comme celles rencontrées dans les régions polaires.

Perspectives d’avenir

Les perspectives d’avenir pour la technologie VAWT sont prometteuses, notamment grâce aux avancées technologiques qui pourraient améliorer leur efficacité et leur durabilité. Les chercheurs et les ingénieurs travaillent sur de nouvelles conceptions de pales, des matériaux plus résistants et des systèmes de contrôle plus avancés pour optimiser les performances des VAWT. De plus, les politiques gouvernementales et les incitations financières en faveur des énergies renouvelables pourraient favoriser le déploiement de cette technologie.