L’histoire de l’énergie éolienne pour un enfant
L’énergie éolienne est une technologie verte clé qui aidera les énergies renouvelables à remplacer les combustibles fossiles et à mettre fin à la crise climatique. Les éoliennes, ou comme vous pourriez les appeler, les moulins à vent, sont utilisées depuis près de 1 200 ans.
Qu’il s’agisse d’alimenter des scieries, de pomper de l’eau ou de moudre des céréales, l’énergie éolienne a été la clé du développement humain. Aujourd’hui, l’énergie éolienne produit 10% de l’électricité aux États-Unis et 20 % d’électricité en plus que les panneaux solaires dans le monde. Dans l’Iowa, l’énergie éolienne représente 19,7 % de l’électricité utilisée dans l’État. Étant donné que le vent peut souffler toute la nuit, les éoliennes constituent une source d’énergie fiable et importante parmi les sources renouvelables, notamment l’énergie solaire, hydroélectrique et géothermique.
Les premières idées sur la construction de moulins à vent remontent à Babylone, il y a près de 3 700 ans, mais elles sont apparues pour la première fois aux temps modernes. 8ème et 9ème siècles au Moyen-Orient, puis s’est propagée à la Chine et à l’Europe. Les célèbres moulins à vent hollandais ont été adaptés de modèles musulmans pour aider à pomper l’eau afin de créer des terres arides aux Pays-Bas, où près de 27 % du pays se trouve sous le niveau de la mer.
Le vent a été exploité produire de l’électricité depuis 1887, lorsque James Blyth de l’Anderson’s College en Écosse a développé une simple éolienne qu’il a utilisée pour alimenter son chalet ! Malheureusement, son offre au village voisin d’alimenter leurs maisons avec l’excédent d’électricité a été rejetée. Les gens appelaient cela « l’œuvre du diable ». Mais son prochain moulin à vent a trouvé sa place au Montrose Lunatic Asylum, où l’électricité alimentait l’hôpital aujourd’hui connu sous le nom de Sunnyside Royal Hospital.
Comment fonctionnent les éoliennes
Les turbines collectent de l’énergie lorsque les pales sont poussées par le vent et font tourner un arbre d’entraînement dont une extrémité traverse un générateur constitué de bobines de fil isolées. Lorsque l’arbre de transmission tourne à l’intérieur d’un générateur électrique, de l’électricité est produite et peut être utilisée pour alimenter une maison, une ville ou un véhicule électrique.
La technologie des générateurs électriques a été inventée par Michael Faraday en 1831. Il s’est rendu compte que des aimants tournant dans un tube isolé enveloppé de fils de cuivre produiraient des électrons excités, de l’électricité, qu’il pourrait capturer, transférer et utiliser comme énergie. Une fois connue la percée de Faraday – et elle a été largement célébrée comme l’une des plus grandes inventions de l’histoire – ce n’était plus qu’une question de temps avant que l’ampoule et les services électriques ne soient introduits au cours des 50 années suivantes.
James Blyth fut le premier à utiliser le vent pour faire fonctionner un générateur électrique. Poul la Cour, un scientifique danois, fut le prochain scientifique à découvrir un moyen d’améliorer l’efficacité de l’énergie éolienne. Dans les années 1890, La Cour a effectué des tests sur des éoliennes pour tenter d’alimenter en électricité le Danemark rural et a découvert que moins de pales et une rotation plus rapide étaient la meilleure recette pour produire de l’électricité. En 1903, il fonda la Society of Wind Electricians et, en 1904, la société se réunit pour la première fois pour enseigner aux gens les principes de l’énergie éolienne.
De l’invention à la technologie qui change le monde
Vingt-trois ans plus tard, deux Américains, Joe et Marcellus Jacobs, ouvraient une usine dans le Minnesota pour produire des éoliennes. Ils vendaient leurs éoliennes aux agriculteurs. À cette époque, le réseau électrique n’était pas bien établi et la plupart des fermes n’avaient pas d’électricité.
En 1931, George Darrieus, un inventeur français, a breveté le « moulin à vent batteur à œufs », qui est le modèle que nous voyons encore aujourd’hui et qui utilise plusieurs pales enroulées autour de l’arbre d’entraînement. La même année, Yalta, une ville qui fait aujourd’hui partie de l’Ukraine mais qui faisait à l’époque partie de l’Union soviétique, a introduit l’utilisation d’une éolienne horizontale très efficace. Le générateur de Yalta produisait 100 kW, soit environ la puissance nécessaire pour faire fonctionner une maison moderne pendant une heure. Mais comme elle capte 32 % de l’énergie potentielle du vent, cette éolienne est encore assez performante par rapport aux normes actuelles. panneaux solaires capter entre 18 % et 24 % de l’énergie potentielle du soleil.
Quand vous pensez aux éoliennes, vous pensez probablement aux éoliennes mégawatts, ces éoliennes blanches géantes parsemant les paysages de nombreux États et pays.
De grandes turbines pour alimenter les villes
La première turbine mégawatt (mW), capable d’alimenter 1 000 maisons modernes pendant une heure, a été construite à Castleton, dans le Vermont, en 1945. Cette turbine avait des pales massives de 75 pieds de long. Chaque pale pesait 250 livres, mais lorsque le vent les déplaçait, elles généraient beaucoup plus d’électricité que les pales plus légères.
Vint ensuite un ancien élève de Poul la Cour, Johannes Juul, qui conçut une turbine de 200 pieds de haut à Gesder, au Danemark, en 1956. La turbine de Gesder, qui est le modèle de la plus grande aujourd’hui. Elle a fonctionné jusqu’en 1967, puis a été rénovée lorsque l’Administration nationale américaine de l’aéronautique et de l’espace (NASA) a demandé qu’elle soit réactivée pour soutenir ses recherches sur l’énergie éolienne.
La NASA a érigé 13 turbines expérimentales dans l’Ohio et, en 1980, le premier parc éolien au monde doté de 20 turbines était achevé dans le New Hampshire. Cependant, le projet de parc éolien a échoué pour deux raisons : la NASA a surestimé sa capacité de production, de sorte qu’il semblait que l’énergie éolienne ne pouvait pas atteindre la puissance promise, et les turbines sont tombées en panne très rapidement. Mais cela n’a pas arrêté la NASA, qui apprend de ses échecs.
Appliquant les enseignements du projet du New Hampshire, la NASA a développé la turbine Mod-2 de 7,5 mW en 1981 puis en 1987 les turbines Mod-5B de 3,2 mW. Les deux nouveaux modèles battent des records de diamètre et de production d’énergie. Ces conceptions ont jeté les bases de l’industrie éolienne moderne d’aujourd’hui. Il s’agissait désormais de trouver de bons emplacements pour les parcs éoliens et de les connecter au réseau électrique afin que l’électricité puisse être acheminée vers les foyers et les entreprises qui l’achèteraient.
Dix ans plus tard, au Danemark, le premier parc éolien offshore était construit et la même année, à Delabole, en Cornouailles, en Angleterre, un parc éolien terrestre produisait suffisamment d’électricité pour 2 700 foyers avec seulement dix turbines.
En 2003, le Royaume-Uni a introduit son premier parc éolien offshore avec 30 grandes turbines installées en mer le long de la côte du Pays de Galles. Les dirigeants britanniques se sont montrés enthousiasmés par les perspectives de l’énergie éolienne et ont annoncé qu’ils pourraient alimenter l’ensemble du pays grâce à l’énergie éolienne d’ici 2020. Cela ne s’est toutefois pas produit ; en 2020, le gouvernement britannique a annoncé qu’il avait atteint un point critique où les énergies renouvelables surperformé énergies fossiles à moindre coût.
Les États-Unis ont également investi dans l’énergie éolienne. La capacité de production d’éoliennes augmente en moyenne de 7 % par an, et de nombreuses compagnies d’électricité investissent dans un avenir alimenté par l’énergie éolienne. Le Département américain de l’énergie a rapporté en 2023 que 10 % de l’électricité produite aux États-Unis provenait de l’énergie éolienne, soit suffisamment pour alimenter 43 millions de foyers toute l’année.
Cela signifie également qu’il y aura de nombreux emplois dans le secteur éolien. Des ingénieurs et scientifiques qui conçoivent de nouvelles technologies d’énergie éolienne aux machinistes, soudeurs et inspecteurs qui construisent et entretiennent les éoliennes, il existe des emplois pour chaque type de personne dans le secteur de l’énergie éolienne. Il y a peut-être même un emploi pour vous.
