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A novel shrouded vertical axis wind turbine for power generation in buildings

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Le vent du changement souffle sur les éoliennes de toit

Des éoliennes compactes et puissantes installées sur les toits pourraient bientôt devenir une solution envisageable pour les immeubles résidentiels, les écoles, les bureaux et autres structures urbaines, grâce à une technologie avant-gardiste mise au point par des chercheurs financés par l’UE.

Changement climatique et Environnement

L’énergie éolienne mondiale représente une source d’énergie renouvelable importante qui offre un potentiel énorme en termes de réduction des émissions de CO2 et facilite le respect d’une législation environnementale de plus en plus stricte. Selon Archer et Jacobson, «même si l’on parvenait à capter seulement 20 % de l’énergie [éolienne mondiale], elle pourrait satisfaire 100 % de la demande mondiale d’énergie à toutes les fins existantes et plus de sept fois les besoins énergétiques de la planète». Les grandes éoliennes perchées au sommet de montagnes isolées sont devenues monnaie courante dans de nombreuses régions du monde. Cependant, l’exploitation de l’énergie éolienne pour produire de l’électricité en milieu urbain pose des problèmes particuliers en raison de la faible vitesse du vent, de l’espace limité et du danger que les éoliennes posent aux humains, aux objets volants et aux oiseaux. Des chercheurs financés par l’UE et travaillant sur l’ambitieux projet WindiBox ont comblé ce fossé technologique en mettant au point un concept innovant qui exploite les vents faibles et augmente la puissance de sortie. De plus, cette conception intègre des éléments visant à protéger les citadins du bruit et des vibrations, tout en faisant la part belle à l’esthétique et à la sécurité. Cibler un besoin urgent Dans un premier temps, les chercheurs ont réalisé une étude de marché exhaustive et une analyse de la concurrence des marchés actuels de l’énergie solaire et éolienne et des produits existants. Une enquête «sur mesure» réalisée auprès des utilisateurs finaux a révélé que plus de 90 % des personnes interrogées sont au courant des questions environnementales et sont disposées à envisager des solutions renouvelables. D’après le Dr Panayiotis Philimis, coordinateur du projet, «WindiBox a été créé pour lever efficacement les barrières à l’application des éoliennes dans le cadre de la production d’énergie éolienne au sein des bâtiments». Les scientifiques ont mis au point une technologie avant-gardiste qui exploite les vents faibles d’environ 18 km/h (5 m/s). L’éolienne est entourée d’un boîtier spécial et sa conception permet d’augmenter sa vitesse de rotation et sa puissance de sortie par un facteur d’au moins 2,5 et 2, respectivement. Tous les composants sont recouverts d’une protection pour en éviter l’exposition, ce qui donne à l’éolienne un aspect élégant. Il est possible d’ajouter une couche d’isolation dans le boîtier de l’éolienne pour réduire le bruit et les vibrations. De plus, la conception permet de l’installer tant à l’horizontale qu’à la verticale pour répondre aux besoins de puissance de sortie de l’utilisateur final. En sus des avantages offerts par sa conception technique de pointe, l’éolienne est une technologie clé en main qui peut également être utilisée dans des projets de rénovation. Elle répond non seulement aux exigences de tous les nouveaux bâtiments publics, car ces derniers affichent une consommation d’énergie quasi nulle, mais aide également les utilisateurs finaux à transformer leurs maisons, écoles et bureaux en bâtiments écoénergétiques et respectueux de l’environnement. En route vers la commercialisation Un produit révolutionnaire ayant le potentiel de répondre à un besoin critique ne peut y parvenir sans plan d’affaires. C’est pourquoi l’équipe a réalisé une étude de faisabilité détaillée qui a révélé la viabilité commerciale de la technologie WindiBox. Les chercheurs ont identifié toutes les étapes nécessaires au lancement et à la précommercialisation du produit, notamment la certification requise conformément aux normes de la Commission électrotechnique internationale (CEI). Le plan d’affaires comprend des stratégies de tarification spécifiques. D’après les projections, «dans les [cinq] années qui suivront la commercialisation de WindiBox, le chiffre d’affaires devrait atteindre un total annuel d’environ 19,2 millions d’euros pour un bénéfice net de 30 %». Le plan de commercialisation, qui s’étend sur cinq ans, comprend des campagnes de marketing, la mise à l’échelle de la technologie, des démonstrations à grande échelle et la soumission de la documentation relative à la certification. Et au Dr Philimis de conclure: «Dernier point, et non des moindres, WindiBox est la première éolienne de petit gabarit à offrir un retour sur investissement de moins de six ans à son utilisateur final».

Mots‑clés

WindiBox, vent, éolienne, puissance, énergie, urbain, renouvelable, sécurité, bruit, vibration

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