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 Tout d’abord, parlons du sens étymologique du mot éolien : il nous vient du dieu grec Eole, dieu assimilé au vent, élément indispensable au fonctionnement de l’éolienne. Le réchauffement inégal de l’atmosphère, de l’équateur aux pôles, est la principale cause des vents. Plus l’air est chaud, moins il est dense ; plus léger, il s’élève, créant un « vide » vers lequel s’écoule l’air environnant plus froid et donc plus dense. Les vents, qui sont la manifestation des déplacements d’air, soufflent des zones de hautes pressions atmosphériques vers les zones de basses pressions.

Une grande partie de l'énergie consommée en 2007 dans le monde (près de 90%) provient de gisements de combustibles fossiles : pétrole (35 %), gaz (21 %), charbon (24 %) et uranium (7%). Or sur terre il y a de moins en moins d’énergies fossiles. En effet le prélèvement massif de pétrole par l’homme a pour effet d’épuiser les réserves de notre planète. L’énergie nucléaire montre également ses limites, notamment avec le problème causé par le conditionnement des déchets radioactifs. Pour satisfaire nos besoins toujours croissants en énergie, il nous faut trouver une autre ressource. C’est là qu’interviennent les énergies renouvelables. Comme leur nom l’indique celles-ci sont inépuisables, et représentent sans doute l’avenir. Parmi les énergies renouvelables les plus utilisées on peut citer notamment les panneaux solaires, et bien évidemment les éoliennes. Les centrales nucléaires et les barrages hydrauliques sont parfaits pour alimenter en électricité les grandes villes. Pour le moment en tout cas. En ce qui concerne les agglomérations moins importantes, les éoliennes représentent une excellente ressource. Elles utilisent le vent comme source d’énergie. Celui-ci résulte de différences de pressions atmosphériques comme expliqué précédemment. Ces dernières sont regroupées en parcs éoliens et peuvent servir à compléter la production des centrales nucléaires et des barrages hydrauliques sans pour autant pouvoir les remplacer. C’est pourquoi de nombreuses innovations ont été apportées et la production d’une éolienne va en croissant.

C’est la raison pour laquelle nous nous proposons d’étudier les limites de la technologie des éoliennes et ce à travers trois paries principales elles mêmes subdivisées en plusieurs sous-parties.

 La première de ces grandes parties traitera sur le fonctionnement de l’éolienne, la seconde sur les avantages de cette nouvelle technologie, et enfin la troisième partie sur les avantages de celle-ci.

Bien que partant d’un principe de base de récupération de la force du vent, les éoliennes connaissent toutefois un fonctionnement complexe. L’énergie récupérable est celle possible de prélever de l’énergie cinétique du vent donnée par la relation :

E=1/2MV^2 ou E est en joule, M la masse d’un solide en Kg, et V la vitesse de ce solide en m/s.

 Le physicien allemand Albert Betz (1885-1968), pionnier des technologies éoliennes, a démontré que pour une machine a axe horizontale l’énergie cinétique du vent avait une limite. Cette limite est donne par la relation :

P=0.37 S.V^3 (puissance 3)

Ou S est la surface du dispositif, et V la vitesse instantanée du vent, les unités quant a elles sont celles du Système International. Quoi qu’il en soit, une machine ayant un rendement égal a cette formule pourrait être qualifiée de machine idéale.

 Il faut savoir que le rendement maximal théorique d’une éolienne est de seulement 59%. Aujourd’hui, grâce à l’amélioration du revêtement et du profil des pales, les machines actuellement atteignent les 50%.

Le principe de base dont il est question plus haut part du moyeu qui supporte les pales, qui elles mêmes sont connectées au multiplicateur. Ce dernier permet de multiplier 70 fois la vitesse d’entrée grâce à un système d’engrenage. Entre le moyeu et le multiplicateur se trouve la génératrice qui permet de convertir l’énergie mécanique en énergie électrique. Cette génératrice peut être comparée à une dynamo. Elle se présente sous la forme d’une bobine métallique qui tourne grâce à l’arbre lent et qui ainsi crée un champ magnétique qui se traduit par la création d’un courant électrique. Le multiplicateur permet d’entrainer l’alternateur car la vitesse de rotation des pales est trop faibles.

Mais un problème se pose alors : Que faire de l’énergie apportée par le vent lorsqu’elle ne peut pas être utilisée directement ?

La réponse est simple, il faut stocker cette énergie pour ensuite en restituer une partie aussi importante que possible durant les périodes d’accalmie du vent.

Pour cela il existe différentes possibilités de stockage :

   - La batterie d’accumulateur, le plus utilise et de loin. Elle convertie l’énergie cinétique en énergie mécanique. Cette énergie peut ensuite être restituer sous forme d’électricité, grâce à un déplacement d’ions et d’électrons. Mais elle pose problème car les seules bien adaptées sont faites de plomb, et sont encombrantes. De plus, elles ne permettent que de stocker quelques KW tout au plus.

   - La seconde possibilité est celle du pompage de l’eau. Bien que couteuse, cette dernière possède une grande capacité de stockage. Le principe est simple, au moment ou produit de l’électricité, cette dernière est utilisée pour pomper l’eau d’un réservoir pour être emmagasinée, puis rejetée au travers d’une turbine au moment opportun pour produire de l’électricité, de façon très similaire a celle d’un barrage. Cette technique peut également servir au pompage d’une nappe phréatique et a la redistribution de l’eau. L’éolienne connait alors un double usage, très pratique et plus économique.

  - Enfin, la troisième et dernière possibilité est le stockage thermique. Cette technologie commence tout juste à se développer et n’est donc pas encore tout a fait au point. C’est pourquoi très peu d’informations sont parvenues jusqu’à nous. Le principe est d’utiliser l’énergie produite par l’éolienne pour chauffer le fluide d’un réservoir, ce dernier restituera l’énergie stockée en l’absence de vent.

A. Une énergie ne pouvant pas totalement remplacer le nucléaire et autres sources d’énergies.

B. Contraintes environnementales : dégradation du paysage, perturbation de la migration et autres…

A) Les chauves-souris victimes des champs éoliens

Aujourd’hui, de nombreuse chauves-souris meurent près des champs d’éoliennes. Celles-ci sont pourtant dotées d’un système d’écholocation, leur permettant de détecter un corps en mouvement. Un étude révèle que ces chauves-souris sont victimes de la chutes de pression de l’air engendrée par les pâles des éoliennes.

On a autopsié  188 chiroptères découverts dans un parc éolien de la province d'Alberta, principalement des Lasiurus cinereus (chauve-souris cendrée) et Lasionycteris noctivagans (chauve-souris argentée). Près de la moitié d'entre elles ne portaient pas de blessure externe mortelle, signe d'un impact. En revanche, 92% présentaient une hémorragie interne, sans doute provoquée par un barotraumatisme, c'est-à-dire une dilatation des gaz à l'intérieur d'organes comme les poumons, seules les espèces migratrices sont touchées.

Insectivores utiles, les chauves- souris vivent jusqu'à 30 ans, ne donnant naissance qu'à un ou deux petits annuellement. «Ces faibles taux de reproduction peuvent limiter la capacité de ces mammifères à compenser les lourdes pertes résultant de leur rencontre avec des éoliennes, accroissant le risque d'extinction», soulignent les chercheurs.

Chaque automne, de nombreuses chauves-souris meurent aux abords des champs d’éoliennes. Elles sont pourtant dotées d’un système d’écholocation qui leur permet de détecter les corps en mouvement. Ce sont les pales des éoliennes qui provoquent des chutes de pression de l’air.

B) Les éoliennes, la proximité et le paysage :

Les dimensions des éoliennes (parfois plus de 100 m de hauteur) et le mouvement des pales en font des équipements hors normes. Il convient de réfléchir à l’impact paysager que peuvent engendrer les aérogénérateurs savant d’envisager la construction d’un parc éolien. Il faut éviter certaines zones naturelles sensibles et protégées, ainsi que les couloirs d’aviations (à cause des interférences électromagnétiques)

De plus, la construction d’un parc éolien nécessite d’effectuer des travaux colossaux qui peuvent défigurer  le paysage. En effet le passage  des convois  entraine  souvent des ouvertures de pistes et/ou de chemins ; avec les risques que cela comporte, comme les glissements de terrain. Les mouvements giratoires peuvent également être très étendus (plusieurs centaines de mètres carrés). Les déformations du paysage dues à ces travaux ne cicatrisent jamais complètement. De plus il faut faire face à l’opposition des riverains qui ne veulent pas voir leurs biens immobiliers dévalués pour cause de nuisances sonores.

Celles-ci ont deux origines distinctes (sans parler de celles causées par les travaux de constructions) :

-bruit d’origine mécanique (rotation du rotor et fonctionnement de la génératrice)

-bruit d’origine aérodynamique (lorsque les pales «fendent» l'air).

C) Le cas des éoliennes pour particuliers

Dans le cas des éoliennes pour particuliers, ces nuisances sonores obligent les propriétaires à placer le mat à plus de 12 mètres ; autrement le bruit résonne dans la charpente et devient  rapidement insupportable.    

Les éoliennes pour particuliers fonctionnent sur le même principe que celles des parcs éoliens. La principale différence est le destinataire de l’énergie produite. Là où les parcs éoliens appartiennent à EDF et destiné au grand publics, les éoliennes pour particulier alimentent un ménage. Parfois le surplus de production est revendu à EDF et redistribué dans le réseau.

Les parcs éoliens posent aussi un problème d’ordre ornithologique. Principalement  au niveau de la perte d’habitat et de la mortalité, en fonction des espèces, des saisons, des milieux, de la taille des parcs éoliens...Les parc éoliens tuent en moyenne 0 à 40 oiseau ou chauve souris (voir plus haut) par éolienne et par an, notamment pendant la migration