Exploiter le vent fort et réduire l'impact visuel des éoliennes

Avec le StatoEolien, Gual-industrie propose une nouvelle génération d'éolienne plus petite, moins bruyante et fonctionnant par vent fort et multidirectionnel : une alternative sérieuse aux éoliennes à palles pour une meilleure intégration au paysage.
 

En vert : stator / En rouge : rotor

L'éolien incarne, au même titre que le solaire, le mieux la notion d'énergie renouvelable. C'est une source d'énergie propre et inépuisable qui ne nécessite ni culture (bio-carburant) ni de gros aménagements (barrages hydrauliques).
Pourtant, jusqu'à présent la technologie est loin d'être exemptes de défauts. En effet, l'optimisation du rendement des parcs éoliens impose des machines de très grandes tailles qui engendrent bruit, dégradation du paysage et de fait, protestations des habitants vivants à proximité. De plus, les éoliennes fonctionnent dans des plages de vents entre 50 et 90km/h et sont arrêtées dès que le vent devient trop violent. Comme la puissance du vent est proportionnelle au cube de sa vitesse, l'exploitation des éoliennes par vents violents revêt un intérêt évident.

Gual-Industrie - PME basée à Rivesaltes dans les Pyrénées Orientales - s'affranchie de ces limites avec le système ''StatoEolien'' fonctionnant sur le principe d'une éolienne à axe vertical.
L'architecture repose sur un stator (partie statique) qui enrobe le rotor (partie en rotation) vertical. Les profils aérodynamiques des ailettes du stator et des aubes du rotor ont été déterminées par modélisation numérique au Laboratoire de modélisation et de simulation numérique en mécanique de Marseille (L3M) et par le bureau d'étude Optiflow afin de favoriser tantôt l'écoulement de l'air vers le centre du dispositif, tantôt le renvoyer vers l'extérieur lorsqu'il se présente selon la mauvaise direction (schéma). C'est en effet ce flux d'air - issu de vents multidirectionnels - qui en temps normal ralentit une éolienne, en s'opposant au sens de rotation du rotor. Dans le cas du système StatoEolien, le vent multidirectionnel de perturbe donc pas la rotation.

De plus, le châssis rigide permet au ''StatoEolien'' de résister à des vents supérieurs à 220 km/h et comme les aubes du rotor sont maintenues par leurs extrémités, on supprime quasiment toutes les vibrations ; le peu restant est ''filtré'' par les élastomères par l'intermédiaire desquels le système est fixé au bâtiment. Le niveau sonore s'en voit fortement réduit, voire éliminé.

Le ''StatoEolien'' fonctionne en couple et non en vitesse de rotation, ce qui se traduit par une réduction de la vitesse linéaire des aubes rotor. Alors que la vitesse en bout de pales des éoliennes à hélices peut facilement atteindre 400 km/h, les aubes du ''StatoEolien'' ne dépassent pas 85 km/h, ce qui élimine les vibrations et réduit considérablement les efforts centrifuges. Par ailleurs, de faibles vitesses de rotation offrent un niveau de sécurité amélioré.

Un premier modèle de 3m de diamètre produisant 8.000 kWh/an a été installé dans le département de l'Aude sur le toit d'une villa bioclimatique témoin (photo). Il existe d'autres modèles de diamètre plus important et donc plus puissant.
Le ''StatoEolien'' a été conçu principalement pour une implantation en ville où il s'intégrerait facilement dans le paysage urbain, mais également en mer (production off-shore) comme sa structure lui permet de résister aux vents les plus violents.