L’éolienne immobile d’Aeromine n’a pas besoin de pale

Le fondateur de la société, le Dr. Carsten Westergaard, explique pourquoi cette nouvelle technologie est à couper le souffle.

Turbines éoliennes. Aeromine

Aeromine Technologies a mis au point une solution révolutionnaire d’énergie éolienne sans pale qui peut être reliée aux systèmes d’énergie solaire existants et aux systèmes électriques des bâtiments, permettant ainsi aux propriétaires de biens commerciaux de répondre à la demande croissante d’énergie renouvelable sur site.

Aeromine se distingue par son caractère particulièrement respectueux de l’environnement. Elle ne fait aucun bruit, ne blesse ni ne tue d’oiseaux avec ses “turbines immobiles”. Le système capte et amplifie le vent de chaque bâtiment en utilisant un aérodynamisme semblable à celui des ailes des voitures de course.

Nous avons demandé au Dr Carsten Westergaard, fondateur et directeur technique d’Aeromine, ce que nous nous demandions à propos des turbines. Voici les réponses.

Turbines immobiles situées sur le toit. Aeromine

La conversation suivante a été légèrement modifiée pour plus de clarté et de fluidité.

IE : Comment votre équipe a-t-elle eu cette idée ?

Carsten Westergaard : “Nous avons inventé Aeromine pendant son mandat de professeur de pratique, sur la base de son travail de toute une vie sur les éoliennes de service public. Le brevet original a été développé à la Texas Tech University. Des informations supplémentaires sur l’inspiration se trouvent dans le texte du brevet.”

“Une compréhension plus approfondie des principes fondamentaux d’Aeromine a été développée au cours des années suivantes dans le cadre d’un partenariat entre Westergaard, Texas Tech et Sandia National Laboratories au Nouveau Mexique, en effectuant des tests en soufflerie, des modèles informatiques ainsi que des tests sur le terrain. La plupart de ces travaux ont été réalisés avec la génération de modèles 2, après la génération 1, qui était très peu performante. De nombreuses publications scientifiques décrivent ces travaux. La version actuelle d’Aeromine est la génération 7, qui a été conceptuellement optimisée pour la fabrication ainsi que pour l’intégration au bâtiment.”

IE : Pouvez-vous m’expliquer, étape par étape, comment ces appareils produisent exactement de l’électricité ? Ils ressemblent un peu aux ventilateurs sans pales de Dyson. S’agit-il d’un concept similaire ?

“Contrairement à n’importe quel type d’éolienne, Aeromine possède deux flux d’écoulement séparés. C’est peut-être la seule similitude avec un ventilateur de type Dyson, car la physique est très différente. Les ailes externes tournées vers le vent produisent un potentiel de basse pression. Le potentiel de basse pression entraîne un flux interne provenant d’une entrée séparée à travers une hélice interne qui extrait de l’énergie et éjecte ensuite le fluide résiduel dans le flux libre.”

“L’augmentation ou la diminution du débit interne n’affecte que de manière marginale le flux externe. Dans certaines conceptions Aeromine, l’éjection du flux interne peut entraîner une stimulation positive du flux externe et augmenter les performances. C’est le contraire d’une éolienne ordinaire ou d’une éolienne à argument de diffusion. L’hélice interne n’est pas vraiment une éolienne, c’est un ventilateur fonctionnant en sens inverse, ou dans l’abstrait des flux d’eau, c’est une turbine Kaplan dans un barrage hydroélectrique, entraînée par la pression différentielle et le débit provenant de la pression différentielle.”

IE : Existe-t-il un produit similaire sur le marché ?

“Aeromine exploite l’énergie éolienne sur la base de principes physiques différents de ceux d’une éolienne de type ordinaire (verticale ou horizontale). Il y a historiquement eu beaucoup d’idées intéressantes, mais pas basées sur les principes d’Aeromine, qui prospère grâce à la physique et à la puissance des profils aérodynamiques à haute performance.”

IE : Vous dites qu’elles sont silencieuses. Font-elles le moindre bruit, même si vous vous tenez à côté d’elles ?

“Nous avons une grande expérience de la génération de bruit par grand vent et aéro-acoustique. Mais, tout comme pour les performances, de nombreux petits détails sont complètement différents. Le plus évident est que l’hélice se trouve à l’intérieur d’un conduit et non dans la ligne directe d’observation (d’audition). Ces caractéristiques de conception s’ajoutent à un concept de conception à faible bruit. Cela dit, le plus important est que lorsque vous vous tenez sur le toit et que vous appuyez votre oreille contre l’unité, vous n’entendez rien et ne ressentez aucune vibration. Ces deux caractéristiques sont extrêmement importantes pour fonctionner dans l’environnement du bâtiment.”

IE : Combien de ces appareils prévoyez-vous d’en fabriquer ? Quand les premières unités arriveront-elles sur les toits ? Avec qui travaillez-vous ?

“Notre premier programme pilote a été déployé en partenariat avec BASF à Wyandotte, MI, près de la rivière Détroit, et plusieurs autres sont en cours. BASF a été un partenaire formidable en fournissant un soutien actif pour l’installation et l’exploitation d’Aeromine, qui est actuellement en négociation avec les fabricants pour produire des dizaines de milliers d’unités d’ici la fin de 2023.”

IE : Vous dites que ces appareils ont un cycle de vie plus long. Combien de temps exactement ?

“Contrairement aux éoliennes ordinaires, la structure ne bouge pas et ressemble davantage à un élément du bâtiment qu’à une éolienne. Nous avons utilisé une ingénierie de conception de type bâtiment dans notre conception de l’unité, combinée à la connaissance approfondie de notre équipe des normes de conception des grandes éoliennes. En fin de compte, les bâtiments résistent assez longtemps, et il en sera de même pour Aeromine. À toutes fins utiles, il n’y a pas de limite de durée de vie. Les pièces mécaniques mobiles se trouvent à l’intérieur d’un conduit protégé du vent et des intempéries, et elles sont peu chargées par rapport à d’autres équipements de toiture, tels que les ventilateurs, de sorte qu’elles dureront beaucoup plus longtemps.”

Des turbines immobiles sur le toit des appartements. Aeromine

IE : Jusqu’à quelle vitesse du vent fonctionnent-elles ?

“L’Aeromine commence à fonctionner autour de 2,5 m/s, ce qui est impressionnant. Le seuil de coupure est de 25 m/s. L’unité est conçue pour un vent extrême de 53 m/s.”

IE : Quelle est votre vision de l’avenir ? Prévoyez-vous d’en installer partout ? Pourquoi est-ce essentiel pour l’avenir ?

“L’Aeromine peut, en principe, être fabriquée dans n’importe quelle taille. En fait, nous avons réalisé des prototypes fonctionnels de quelques centimètres de haut. La limite supérieure se résume aux aspects pratiques et au coût. Nous envisageons d’adapter Aeromine à d’autres marchés en utilisant d’autres matériaux, d’autres variantes de conception et d’autres principes de fonctionnement.”

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche