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Des tours d’éoliennes modulaires en bois rentables et neutres en CO2

Plus les tours d’éoliennes sont grandes, plus elles sont efficaces. Cependant, cela pose un problème lors de leur transport. Le projet Modvion a exploité le potentiel du bois pour concevoir une solution modulaire de pointe.

Énergie

Selon l’Agence Internationale de l’Énergie, l’énergie éolienne est sensée devenir la première source d’énergie d’ici 2027 au sein de l’UE. Pour rendre cela possible, le principal objectif consistera à construire des parcs éoliens plus hauts. Plus le parc éolien sera haut, meilleure sera la production d’énergie renouvelable, et cela à un coût réduit. Modvion a mis au point une tour modulaire transportable en bois laminé pouvant être assemblée sur site de manière économique. L’entreprise a déjà construit un prototype de 30 m de haut pour une éolienne destinée à la recherche commandée par le Centre de technologie éolienne suédois; la structure sera bientôt installée sur l’île de Björkö, près de Göteborg. Le soutien de l’UE à travers le projet Modvion a permis à l’entreprise suédoise du même nom de concevoir un plan d’activités. Celui-ci s’est basé sur l’analyse du design conceptuel, sur la faisabilité technique et commerciale, ainsi que sur l’évaluation des risques liés au développement d’une tour d’éolienne de 110 m de haut pour un parc éolien culminant à 150 m. L’entreprise suédoise de services publics Varberg Energi a exprimé son intention d’acheter ce type de tour à l’échelle commerciale avec un horizon d’installation à 2022. Le développeur de projet éolien Rabbalshede Kraft souhaite quant à lui acquérir 10 tours de plus de 150 m de haut pour son projet Fägremo.

La fibre de carbone naturelle

Les tours d’éoliennes classiques sont conçues en acier tubulaire, et en raison de leur important diamètre à la base, elles se révèlent difficiles à transporter. En effet, les restrictions routières sont généralement limitées à environ 4,5 m de hauteur/largeur. D’autres alternatives, telles que le béton-acier hybride, l’acier modulaire ou la tour en treillis, sont toutes plus onéreuses et leur production rejette de grandes quantités de CO2 (15 % des émissions globales de CO2; 8 % pour le béton et 7 à 9 % pour l’acier). La solution à base de bois conçue par Modvion consiste à plier et à coller des modules semblables à du contreplaqué, spécialement mis au point pour faciliter le transport. Les modules sont par la suite assemblés sur site en sections circulaires, qui sont ensuite empilées les unes sur les autres et liées pour former la tour dans son ensemble. «Bien que le bois laminé requiert des quantités plus importantes de matériaux que l’acier, ce qui crée des murs plus épais, cela n’est pas un problème. Le bois est 70 % moins cher que l’acier à résistance égale, et a déjà absorbé du CO2 atmosphérique, qui sera par la suite stocké au sein de la construction. En remplaçant une seule tour en acier de 150 m de haut par une tour en bois, nous avons calculé une économie de 2 000 tonnes d’émissions de CO2 pendant la phase de construction», indique Karin Björe, chef de projet. Les tests et les simulations réalisés sur le prototype ont intégré la méthode des éléments finis (MEF), l’analyse structurelle de la construction de la tour, des tests d’usure et de résistance structurelle statique en laboratoire, ainsi que des tests de fabricabilité. Après la phase de tests, l’équipe a enregistré une déviation de seulement 2 à 3 mm de la rectitude du bois sur toute la longueur des 30 m de la tour: un résultat bien en deçà des limites de tolérances.

Diversification

Modvion contribue activement à l’objectif de l’UE d’augmentation de la production d’énergie renouvelable. Son approche innovante permet de remplacer l’énergie fossile émettrice de CO2 avec l’énergie éolienne mois dangereuse pour l’environnement et plus économique. Dans le même temps, cette innovation remplace les matériaux impliquant de gros volumes de CO2 tels que l’acier et le béton, par du bois laminé renouvelable. «Nous avons prouvé qu’il était possible de construire les structures les plus exigeantes en bois laminé, réduisant encore davantage les obstacles à l’utilisation du bois dans d’autres bâtiments, tels que les gratte-ciels ou les ponts», affirme Karin Björe. Une fois que la tour commerciale de 110 m de haut sera installée par Varberg Energi, l’équipe a pour but d’étendre sa capacité de production et de commercialiser son offre aux premières sociétés souhaitant adopter l’approche en Suède, et au-delà.

Mots‑clés

Modvion, bois, laminé, tours d’éolienne, énergie éolienne, énergie, fossile, renouvelable, acier, béton, émissions

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