L’éolienne cerf-volant : l’avenir de l’énergie est dans le ciel

La start-up compte aujourd’hui 10 employés et a bénéficié d’investissements totaux de l’ordre de 10 millions d’euros dont 350.000 euros provenant du crowdfunding. Ceci leur a permis le développement de cordes et d’ailes avec sécurité intégrée, ainsi qu’un système de décollage et atterrissage automatique. Pour l’instant, une équipe entière est encore nécessaire pour piloter les manœuvres. Confronté à un marché compétitif, avec des grands acteurs comme Google, EnerKite se concentre sur la sureté et la stabilité de ses produits.

Les cerfs-volants sont en plastique renforcée par des fibres de carbone. Ils sont accrochés à un mât télescopique et rotatif. Grâce à la rotation de ce mât, l’aile est amenée sur une trajectoire ascensionnelle jusqu’à ce qu’elle ait une flottabilité suffisante et se dégage de l’extrémité du mât. L’aile mesure 30 m2 et pèse 80 kg. Le mât peut être déployé et rétracté lors du décollage et l’atterrissage. Même avec un faible vent, les cerfs-volants peuvent donc s’élever dans les airs.

Phase 1 : cycle de vol / rotation ; Phase 2 : cycle d‘atterrissage
(Crédits : Enerkite)

L’aile navigue transversalement au vent, tout comme le cerf-volant traditionnel. Cependant, les forces de portance sont transmises via la corde à un générateur au sol. Le générateur convertit d’une manière contrôlée le couple de moment de la corde en énergie électrique, d’où la nécessité d’une trajectoire avec de nombreuses de boucles, de sorte que la corde reste le plus possible en rotation. Pour optimiser le rendement énergétique, les ingénieurs d’Enerkite veulent ajuster la position du cerf-volant, afin de réduire sa force de traction, lorsqu’il est ramené au sol, en tirant avantage de certaines irrégularités du vent.

Pendant son vol dans le ciel le cerf-volant arrive à des hauteurs que des éoliennes conventionnelles ne peuvent atteindre. Au-delà de 300 mètres, le vent souffle de manière plus régulière et à une vitesse supérieure. Ceci permet, pour une vitesse du vent doublée, de multiplier l’énergie développée. Pour se maintenir dans l’air, l’aile a besoin d’un vent d’au moins deux mètres par seconde. A partir de trois mètres par seconde, le cerf-volant commence à développer une puissance significative.

Ce système éolien est facile à déployer et à transporter. Le procédé de construction est relativement simple avec un coût qui devrait être plus faible que pour la construction d’une éolienne classique. Plus facilement installables, les éoliennes permettraient par ailleurs d’alimenter des régions isolées sans grille électrique, ainsi que les pays en développement affichant d’importants besoins en énergie. Il y aura peu d’impacts néfastes sur l’environnement proche de cette éolienne (car elle se situe en hauteur), et très peu de pertes sur l’énergie totale produite (88% maximum de l’énergie produite peut être revendue alors qu’avec des éoliennes classiques le maximum se situe autour de 65%). Selon les calculs de l’EWC Météo Consult GmbH de Karlsruhe, Enerkite pourrait fournir jusqu’à 6000 heures de charge par an, à comparer avec les 3600 heures des éoliennes conventionnelles. La puissance nominale d’une unité reste encore limitée à 30 kW, avec un premier prototype atteignant les 100 kW. Le fondateur d’EnerKite ambitionne d’atteindre une puissance de 1MW d’ici cinq à dix ans.

Les petites éoliennes d’EnerKite sont surtout intéressantes pour les zones à l’intérieur des pays ne bénéficiant pas de forts vents côtiers. L’étape suivante consiste ainsi à exporter le produit vers des régions avec un réseau moins stable qu’en Allemagne. Avec une capacité de stockage intégrée de 100 kWh, l’éolienne volante peut également servir à stabiliser le réseau. Une première commercialisation est prévue en 2017.

Plus d’informations : Site web d’Enerkite (en allemand et en anglais) : http://www.enerkite.de/

Source : "Enerkite : Das deutsche Drachen-Start-up rüstet gegen Google auf“, Article du journal en ligne Wirtschaftswoche Green, 26/08/2015 - http://green.wiwo.de/enerkite-das-deutsche-drachen-start-up-ruestet-gegen-google-auf/

Rédacteur : Daniela Niethammer, daniela.niethammer chez diplomatie.gouv.fr - www.science-allemagne.fr/