Plus de ciel, plus de puissance
Dans la troposphère, la vélocité du vent augmente en fonction de l'altitude où elle devient plus constante. Dans le cadre d'un projet financé par l'UE, KITVES, des scientifiques ont produit un générateur d'énergie à bord d'un navire qui récolte le vent en haute altitude et transforme efficacement cette énergie en électricité. Cette force éolienne puissante est canalisée par des réseaux de grands cerfs-volants câblés à une altitude d'environ 1000 mètres. Les ailes de cerfs-volants possèdent des capteurs intégrés qui suivent les données de positionnement, d'accélération et d'orientation, qui sont ensuite envoyées à une unité de contrôle sur le bateau. Egalement situés à bord du bateau, les moteurs contrôlent les trajectoires de vol des cerfs-volants et agissent comme des générateurs de puissance. Le système alimente en électricité à la fois les services à bord et l'équipement auxiliaire ainsi que la force de poussée nécessaire à un complément de traction en cas d'urgence. Plus particulièrement, les scientifiques ont produit une structure rotative (racine) sur un axe vertical où les cerfs-volants sont accrochés. Ils ont également développé un système de roulement de sortie monté sur l'embouchure de la racine pour orienter les lignes sans encombre. D'après les ultra-capaciteurs, un système de stockage d'énergie permet au système d'atteindre une position d'attente au cours du fonctionnement même en cas de panne. Le générateur a été assemblé sur place en Italie où une zone d'exclusion aérienne a été instaurée en vue des essais préliminaires à terre. Les scientifiques ont également conçu, fabriqué et testé les éléments du système basé sur l'air, comprenant des «kites» (cerfs-volants), des capteurs et des composants électroniques, dont une micro-turbine équipée d'un système de gestion des batteries spécifique. Des modèles mathématiques informatisés ont été développés pour stimuler et optimiser le système entier. Les chercheurs les ont utilisés pour l'analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité. Ils ont de plus développé deux différents systèmes de contrôle de haut niveau pour piloter le cerf-volant. Le système KITVES promet des économies significatives en consommation de carburant et, par voie de conséquence, une réduction des coûts et des émissions. Par ailleurs, le générateur pourrait être très utile durant les manœuvres d'urgence et renforcer ainsi la sécurité.
Mots‑clés
Cerfs-volants, turbines, navires, générateur d'électricité, vent de haute altitude, énergie éolienne, électricité, ailes de traction, force de propulsion, stockage d'énergie
