L'oiseau planeur le plus lourd du monde inspire la conception de l'énergie éolienne

Des ingénieurs en mécanique de l'Université de l'Alberta se sont associés à une entreprise d'énergie renouvelable pour concevoir et tester des éoliennes basées sur les ailes de l'oiseau planeur le plus lourd du monde : le condor des Andes, capable de voler jusqu'à 240 kilomètres en une seule journée sans battant des ailes.

Lorsqu'il est placé à l'extrémité d'une pale de turbine, le « winglet » en forme de C inspiré du condor réduit la traînée, augmentant potentiellement l'efficacité de la turbine jusqu'à 10 % dans des conditions optimales, selon une étude publiée dans la revue Énergie.

Les ailes des oiseaux planeurs ont également été adaptées pour être utilisées dans les avions commerciaux et militaires du monde entier afin d'augmenter leur portance, explique le co-auteur Brian Fleck, professeur de génie mécanique et expert en dynamique des fluides.

“Nous avions des avions aux ailes droites”, explique Fleck. “Maintenant, nous les voyons avec les pointes recroquevillées, et il y a une raison à cela.”

La boucle réduit le vortex d'air s'écoulant du bout de l'aile en raison des différences de pression d'air entre le haut et le bas, dit-il, ce qui constitue essentiellement un gaspillage d'énergie. L’ailette est ce qui permet au condor de 15 kilogrammes de rester en l’air aussi longtemps, en dépensant un minimum d’énergie.

En collaboration avec une société appelée Biome Renewables, qui a mis au point cette conception innovante, Fleck et son équipe ont simulé la rotation des aubes de turbine en utilisant la dynamique des fluides computationnelle, avec des résultats prometteurs.

“Cela fera une différence”, dit-il. “Cela pourrait rendre certains de nos parcs éoliens plus viables économiquement les jours où il n'y a pas vraiment de vent – un peu plus de jus pour la même superficie.”

Conçu comme une modernisation des turbines existantes, l'aile pourrait réduire le prix de l'électricité pour les Albertains tout en réduisant la consommation de combustibles fossiles.

Les extrémités des ailes des turbines sont un exemple de recours au monde naturel pour trouver des solutions aux problèmes de conception – un domaine en pleine croissance appelé biomimétisme.

“C'est incroyable de voir comment la nature a évolué au fil des millénaires pour arriver à des conceptions aussi optimales”, déclare Khashayar RahnamayBahambary, assistant de recherche diplômé et co-auteur de l'étude. “Cela laisse beaucoup de place à l'inspiration.”