Comment fonctionne une éolienne ?

Allez, je vais vous parler du boulot. Ça faisait longtemps. Je vais même faire un peu de technique. Je sais, je sais, le sujet est sensible. Je suis par avance désolé pour les handicapés de la Physique-Chimie, ceux qui pensent que Newton est le premier anglais à avoir marcher sur la lune et qui croient encore que la terre est plate. Mais allez, ne pleurez pas avant d'avoir mal, raisonnez-vous et retirez doucement votre souris de la petite croix rouge en haut à droite. Je vais faire léger, promis.

Je voulais vous parler plus en détails de l'éolienne que nous fabriquons ici. J'en ai déjà dit quelques lignes dans un précédent post, elle à été conçue, développée et perfectionnée au fil de vingt ans d'échecs et d'accidents par Hugh Piggott, un écossais qui est venu nous rendre visite à Bluefields en Novembre dernier (voir message "on a un invité").

Autour de lui s'est créé un petit monde de gens plus ou moins allumés, rêveurs, utopistes et bricoleurs. Des anglophones pour la grande majorité. Hugh nous a dit avoir tiré le manuel de fabrication de ses petites éoliennes à plusieurs milliers d'exemplaires. Un monde pas si petit que ça en fait...

La grande force du concept, c'est que Hugh partage toutes ses connaissances avec qui veut bien les recevoir. Il vend son manuel (les saintes écritures, devrais-je dire) avec les plans détaillés et tous les petits secrets de fabrication pour quinze malheureux euros. Il anime une demie douzaine de stage par an, répond sans faute par mail aux questions les plus absurdes. Le Guru se donne la peine d'être professeur, et c'est ça qui est très fort finalement.

Ce modèle de petite éolienne, Hugh Piggott l'a conçu dans son coin d'Écosse reculé. Une presqu'ile isolée, au nord de tout. Vous savez, avec les nuits d'hiver qui durent plus de vingt heures, le thermomètre qui ne monte jamais au dessus de 12° en aout, et des vents désespérément endurants. Les heures et les heures de vent qui ont soufflé sur cette petite machine ont eu raison des artifices superficiels et des appendices inutiles. St Exupery disait que la perfection n'était pas atteinte quand il n'y avait plus rien à ajouter, mais quand il n'y avait plus rien à enlever.

Et la tâche n'est pas facile. Un petit calcul simple le montre. Non, ne criez pas ! Il n'y a pas d'intégrale triple ni de polynôme du septième degré. Une voiture, produit technique très évolué issu d'un bon siècle de torture de cerveaux d'ingénieurs, à une durée de vie d'environ 300 000 km. A 60 km/h de moyenne, ça ne fait somme toute que 5000h de fonctionnement. Une éolienne, quant à elle, est au service à une vingtaine de mètres au dessus du sol, 80% du temps au moins, soit 7000h par an. Sur 20 ans, ça en fait des heures (en fait 28 fois le temps d'utilisation d'une voiture), et cela sous la pluie, dans la neige et la tempête. On comprend alors pourquoi simplicité et robustesse sont les mots d'ordre pour nous.

L'éphémère et l'éternel

Le design Piggott est donc une petite merveille de simplicité et présente le gros avantage de pouvoir être construit localement sans gros moyens ni savoir-faires. C'est là que ça devient intéressant. Outillage basique + produits accessibles localement + savoir faire maitrisable, voilà la formule de base de la sacro-sainte « technologie adaptée », concept si cher au monde du développement. Comme quoi l'approche des hippies anglais des seventies s'applique plutôt bien au contexte des pays en développement.

Du coup, presque partout sur le globe, des initiatives sur le thème sont apparues. Outre le projet auquel j'ai participé au Sénégal et ce que nous faisons aujourd'hui à blueEnergy, il y a les mêmes initiatives au Cameroun, au Mozambique, en Inde, à Madagascar, en Afghanistan, au Ghana, au Pérou. Et la liste n'est pas exhaustive.

Mais revenons a notre sujet technique, a force de digressions je ne vais jamais boucler le programme. Allons-y pour un petit tour technique plus détaillé de cette machine à fabriquer de l'électricité.

Les pales :

Gilberto, notre menuisier, avec la pale qu'il vient de terminer

C'est le moteur de l'éolienne. Plus elles sont grandes, et plus on récolte de vent. C'est la garantie de moissons énergétiques généreuses. Sur notre modèle, on en utilise trois, taillées dans de grosses planches de bois. Compter une semaine de boulot pour un menuisier pour réaliser un jeu complet.

La génératrice :

C'est le principe inversé du moteur, au lieu de mettre de l'électricité en entrée pour que ça tourne en sortie, on fait tourner un entrée pour produire de l'électricité en sortie. Dans notre cas, la génératrice à une forme un peu bizarre.

Voilà la bête

On la fabrique entièrement sur place dans notre atelier. La partie mobile est faite de disques d'acier sur lesquels sont collés des aimants permanents très puissants.

La partie statique, dans laquelle est créée l'électricité, est faite de fil de cuivre enroulés en bobines.

Le corps :

Mangez, ceci est mon corps

Ne cherchez pas, c'est juste des bouts de tubes et des morceaux de ferraille soudés ensemble. Un axe de roue de voiture, universellement disponible, bon marché et résistant, est utilisé pour laisser tourner les pales et les disques à aimants. A par ça, il n'y a aucun roulements, l'éolienne pivote sur la tour à l'aide de deux tubes glissés l'un dans l'autre, et d'un peu de graisse. Là aussi le but est de faire simple et durable.

Un des disques à aimants monté sur l'axe de roue de voiture

Le safran :

On pourrait croire que c'est une bête plaque de bois suspendue au bout d'un tube métallique qui sert simplement à orienter l'hélice dans le sens du vent. Et bien ça l'est. Mais pas seulement. Un système très ingénieux d'articulation à la base du tube métallique, permet, quand le vent devient trop fort et risquerait de détruire l'éolienne, de « plier » l'éolienne en deux. Ainsi, quand le vent commence à s'énerver, l'éolienne se plie peu à peu jusqu'à ce que l'hélice se retrouve complètement parallèle au safran, et ne reçoive plus toute cette énergie dans le nez. Encore plus génial, quand le vent se calme, la loi de la gravité, si primitive et universelle qu'elle soit, déplie toute seule l'éolienne qui se remet à fonctionner comme si de rien n'était. Magique, non ?

pliée.

dépliée.

Et voilà, c'est tout ! Enfin, il ne faudra pas oublier d'ajouter à tout ça une belle grande tour qui exhibera fièrement notre création aux yeux ébahis des badauds, quelques sales vieilles batteries au plomb et à l'acide (qui ne sont pas vieilles et sales en réalité, mais qui ne sont pas tellement "développement durable") , deux ou trois pelletés de composants électroniques agencés dans des boites de différentes formes et tailles, et le tour est joué! Voilà de l'électricité pour une décennie ou deux!

Enfin, ça c'est pour la théorie. Parce que dans la vraie réalité tout n'est pas si facile. Tout ne tient qu'à un fil. Mais je m'arrête par là, le cours est fini et puis j'en vois qui ne suivent plus au fond...

Et pour ceux qui veulent en savoir plus le sujet, apprenez en plus sur mon site :
http://alizes.jimdo.com/monter-un-projet/eolienne-piggott/

Bonne lecture et bon vent !