Quels sont les matériaux utilisés pour fabriquer une éolienne ? Les pales d'éoliennes sont fabriquées à partir de résines composites, pour la résistance, la souplesse et la légèreté, mais aussi de fibres de verre ou de carbone, des résines de polyester et d'époxy.
Les éoliennes modernes sont composées de 2 à 3 ailes, tournant autour d'un rotor à axe horizontal. Les pales de l'hélice d'une éolienne peuvent être en bois lamellé-collé, en plastique renforcé de fibre de verre, ou en métal… Le diamètre qu'elles balaient varie de 40 m à 120 m.
Actuellement la plupart des éoliennes sur le territoire français ont une puissance de 2MW. Leur fondation accueille une masse de béton d'environ 600 tonnes. Pour les éoliennes de nouvelles générations de 3MW, la masse de béton est environ de l'ordre de 800 tonnes.
Dans l'éolien ce sont le « Néodyme » et le « Dysprosium » qui sont utiles pour fabriquer les aimants permanents de certains modèles notamment dans l'éolien offshore. Les terres rares dans les aimants des éoliennes représentent moins de 0,001% de son poids total.
Les quantités utilisées par les éoliennes ne sont pas significatives. Selon l'ADEME, les terres rares représentent moins de 0,001% du poids de l'éolienne. Il faut cependant prendre en compte le fait que l'extraction et la transformation des terres rares polluent gravement l'environnement.
En développement, cette énergie renouvelable peut provenir d'éoliennes nommées de différentes manières : éolienne verticale, éolienne offshore, éolienne horizontale ou encore éolienne domestique. Chaque éolienne a son propre principe de fonctionnement et permet de produire plus ou moins d'électricité.
Les modèles d'éoliennes les plus récemment installés en France ont un mât de 100 mètres de hauteur et un rotor de 100 mètres de diamètre pour une puissance de 3 MW. La fondation a alors une vingtaine de mètres de diamètre, pour une profondeur toujours de 3 mètres.
Une durée de vie entre 15 et 30 ans
« Il faut compter 15 à 25 ans pour un aérogénérateur terrestre, et 20 à 30 ans pour une éolienne maritime.
Les fondations d'une éolienne (d'une profondeur de l'ordre de 3 m) occupent une surface au sol de 100 à 300 m² selon les modèles et les puissances. Cette emprise au sol est ramenée à moins de 100 m2 lorsque le chantier est terminé.
Un investissement
Il faut compter autour de 10 000 € pour une éolienne domestique de 1 kW. Le prix d'une éolienne domestique de 10 kW est d'environ 50 000 €. Les travaux de raccordement au réseau EDF peuvent coûter entre 1 000 € et 3 000 €.
Un vent inférieur à 10 km/h est insuffisant pour faire démarrer et tourner une éolienne. À l'inverse, un vent trop fort entraîne l'arrêt de l'éolienne, de manière à éviter tout risque de casse des équipements et minimiser leur usure.
Il existe différentes familles de matériaux : métalliques, organiques, minéraux, plastiques et composites.
Liège, bambou et algues, anciens certes, mais nouveaux matériaux écologiques ! Même s'ils existent depuis des millénaires, liège, bambou et algues ont le vent en poupe et sont remis au goût du jour. Que ce soit en construction ou en rénovation, le liège est un isolant écologique, thermique et acoustique.
En effet, certains éléments, qui représentent cependant une faible proportion de son poids, restent encore difficiles à traiter : la peinture, le système de protection des bords d'attaque des pales de l'éolienne, composé de polyuréthane, les renforts en composite ou certains plastiques.
Une éolienne peut vous faire gagner jusqu'à 1.000 € par an. Toutefois, si vous souhaitez produire votre propre électricité, orientez-vous plutôt vers les panneaux photovoltaïques. En effet, si l'on compare les revenus engendrés et le coût d'achat, cette solution est bien plus rentable que l'éolienne.
La vitesse de rotation de l'hélice est de 12 à 15 tours/min, ce qui n'est pas suffisant à un alternateur pour fonctionner correctement. Un multiplicateur de vitesse est donc placé juste avant l'alternateur pour augmenter la vitesse de rotation à environ 1 500 tours/ min.
La production d'électricité
Pour pouvoir démarrer, une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 15 km/h. Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement de fonctionner lorsque le vent dépasse 90 km/h.
Caractéristiques d'une éolienne terrestre:
Diamètre du rotor : entre 80 et 110 m. Hauteur du mât : 80 à 100 m. Hauteur totale : entre 120 et 155 m.
Cette distance d'éloignement est spécifiée par arrêté préfectoral compte tenu de l'étude d'impact prévue à l'article L. 122-1. Elle est au minimum fixée à 500 mètres. >>
Le prix du matériel est d'environ 3 000 € pour l'éolienne la moins chère. Mais il faut rajouter plus du double en frais d'installation et de raccordement de l'éolienne domestique au réseau. Et le prix total peut être largement plus élevé et atteindre les 100 000 € si l'éolienne affiche une puissance plus élevée.
Le modèle le plus répandu d'éolienne en France est un aérogénérateur (le nom technique d'une éolienne) de 2 MW. Il est constitué d'un mât de 80 mètres de hauteur et d'un rotor de 80 mètres de diamètre dont la masse atteint 250 tonnes. Chacune des trois pales mesure 45 mètres de long et pèse sept tonnes.
LES CONSTRUCTEURS
Les principaux constructeurs présents sur le territoire français sont Vestas, Enercon, Senvion et Nordex qui totalisent à eux quatre plus de 80% de la puissance éolienne raccordée totale au 1 janvier 2017 (données France Énergie Éolienne, publication de l'Observatoire de l'éolien, septembre 2017).