E001 – Energie : Éoliennes qui changent le paysage

Artiste : Draolove

Sponsor : Yvan D.

Sujet : Energie verte et le changement de nos paysages.

Les éoliennes offrent, pour les défenseurs de l’environnement, une opportunité de produire de l’électricité « propre ». Les déséquilibres générés par notre production d’énergie traditionnelle (fossile, nucléaire) incitent à s’intéresser aux énergies renouvelables. L’exploitation du vent représente un moyen écologique et efficace de fournir de l’énergie. Or, l’éolien soulève des problèmes, suscite des réticences dont il faut tenir compte.

Actuellement, l’énergie éolienne couvre seulement 1% des besoins énergétiques de la population mondiale. Cependant, ce secteur est en nette évolution :

  • Croissance de 9,6 % de sa puissance entre 2017 et 2018 au niveau mondial
  • En France, la consommation d’énergie primaire issue de l’éolien a augmenté de plus de 10 % en 20 ans ( + 84% pour l’ensemble des énergies renouvelables)

 C’est une technologie récente dont le développement dépend de certaines conditions. Pour mieux saisir tous ces enjeux, commençons par comprendre son fonctionnement.

Les éoliennes : anatomie et fonctionnement

Une éolienne, c’est un moulin équipé d’un alternateur électrique. Voyons cela de plus près.

Anatomie d’une éolienne

Ce moulin à vent moderne présente des dimensions imposantes qui transforment nos paysages. La hauteur d’une éolienne terrestre est comprise entre 120 et 160 mètres. Elle doit donc être fixée au sol par de solides fondations en béton armé. Son mât est installé sur ce socle entre 50 à 130 mètre de hauteur. Celui-ci soutient la nacelle contenant l’alternateur. Afin que l’éolienne soit toujours orientée face au vent, la nacelle pivote sur le mât. Un axe relié à l’hélice, appelée le rotor, traverse la nacelle. Le rotor, constitué de trois pale, tourne grâce au vent.

Fonctionnement d’une éolienne

L’énergie produite par ce mouvement (énergie cinétique) est convertie en énergie électrique par l’alternateur. Un transformateur situé à la base de l’éolienne va permettre le raccordement de l’électricité au réseau via des câbles à haute tension .

Les éoliennes fonctionnent si le vent souffle en moyenne entre 10 et 90 km/heure. Leur puissance moyenne se situe entre 1 à 3 mégawatt , mais celle-ci varie en fonction de la température, de la vitesse du vent et de la taille des pales.

Les grandes éoliennes bénéficient de vents plus hauts, donc plus stables. Elles représentent l’avenir dans les projets d’innovation. Cette recherche de vents réguliers incite au développement de l’éolien offshore.

L’avenir des éoliennes

La mer constitue un environnement idéal pour l’implantation de grands parcs éoliens. Au large, il y a plus d’espace et plus de vents soutenus. À puissance équivalente, une éolienne offshore produit en moyenne deux fois plus d’électricité qu’une installation terrestre. Son déploiement  présente de sérieux avantages :

  • la production est  plus intense car les conditions météorologiques y sont plus favorables
  • l’installation en pleine mer de ces « géantes » pose moins de désagréments à la population

Cependant, cette technologie a ses limites :

  • elle coûte plus cher car il faut fixer les éoliennes sur les fonds marins et prévoir des infrastructures et du câblage pour raccorder les parcs au réseau
  •  elle se heurte à des difficultés géographiques : entre les milieux protégés et les zones peu profondes, les possibilités d’implantation sont restreintes.

Des expérimentations sont en cours pour contourner ces obstacles, notamment en France, avec l’éolien flottant. En effet, cette technologie est adaptée pour les grands fonds. La France bénéficie du 2ème gisement éolien offshore d’Europe, après la Grande-Bretagne. Cette ressource se trouve au large, à plus de 60 mètres de profondeur. L’avenir de l’éolien semble prometteur avec la technologie flottante : plus de rendement, une facilité de construction grâce à un assemblage au port, une pollution visuelle ou sonore diminuée.

Les éoliennes sont des systèmes performants de production d’électricité propre, mais ne peuvent couvrir actuellement nos besoins de façon indépendante. Cependant, cette source d’énergie présente des points forts, ainsi que toute la filière des énergies renouvelables.

 Les énergies vertes

Les énergies renouvelables désignent des ressources naturelles inépuisables (aérothermie, géothermie, solaire, hydroélectricité et  biomasse), contrairement aux énergies fossiles (charbon, pétrole et gaz) et fissiles (nucléaire). Leur exploitation répond à un besoin urgent de respecter davantage la nature. Le nucléaire et  la combustion des énergies fossiles suscitent l’inquiétude quant à leur dangerosité et leur impact sur la santé. À l’inverse, les énergies vertes rassurent car :

  •  elles sont peu polluantes, se recyclent et ne rejettent qu’une infime quantité de CO2 et de déchets radioactifs
  • elles ne risquent pas de provoquer de catastrophe
  •  elles sont rentables sur le long terme, malgré un coût élevé lors de leur installation

Malgré tous ces avantages, l’énergie éolienne en particulier suscite encore beaucoup de réserves.

Les limites de l’éolien

En France, des implantations anarchiques de parcs éoliens dans des zones peu rentables ou  protégées ont provoqué méfiance et rejet de la part des élus et des populations. On soulève d’autres problèmes :

 Malgré ces inconvénients, l’énergie éolienne offre des perspectives positives :

  • un très bon taux de retour énergétique 
  • l’avenir est au renouvelable face à l’épuisement des énergies fossiles
  • faible émission de CO2
  • peu d’emprise au sol, elle ne limite pas l’exploitation agricole

La filière de l’éolien a de beaux jours devant elle. Son développement est souhaitable, mais  l’intermittence impose le recours à d’autres moyens de production comme le nucléaire (mix électrique). La construction des éoliennes nécessite l’exploitation de l’énergie fossile (mines, fonderies, transports), mais cela constitue une utilisation pertinente, car destinée au renouvelable.

Citations :

«Au départ, l’énergie éolienne est une très bonne idée mais à l’arrivée, c’est une réalisation tragique. Si on nous disait au moins que cela permettrait de fermer des centrales. Mais ce n’est pas le cas. Cela peut dénaturer des paysages pour des résultats finalement incertains... En bref c’est simplement de l’habillage» Nicolas Hulot (2005)

Fiche didactique détaillée

Si tu souhaites creuser le sujet :

Nous conseillons de regarder la video de la chaine Le Réveilleur sur l'éolien. En 30minutes,  Rodolphe aborde le sujet de manière complete avec notamment une présentation détaillée sur les eoliennes terrestres et offshore, l'impact sur les oiseaux et sur la santé humaines, l'utilisation des composants et terres rares et bien plus encore.

Un sujet complexe et nuancé passionnant !

https://youtu.be/wXqIZxV6VHE

« Jeux mobile » Devine ! (Time's up)

  • Une éolienne
  • Une montgolfière
  • Un coucher de soleil
  • Peindre un paysage

« Jeux mobile » Dessine ! (inspiré de Duplik)

  1. Il y a un chat sur l'image
  2. Il y a un chevalet sur l'image
  3. La montgolfière est à gauche du soleil
  4. Il y a au moins 3 éoliennes sur l'image
  5. Il y a au moins un nuage dans le ciel
  6. Il y a au moins une montagne derrière les éoliennes
  7. Il y a de l'herbe en bas de l'image
  8. Il y a un chemin au milieu de l'image
  9. Il y a au moins un arbre sur l'image
  10. Il y a un homme qui peint