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Le département de l'Energie américain mise sur les supraconducteurs pour des éoliennes sans terres rares

Le département de l'Energie américain mise sur les supraconducteurs pour des éoliennes sans terres rares

Allant jusqu'à 15 MW, les puissances visées par les projets du DOE pourraient dépasser les 12 MW de l'Haliade-X, aujourd'hui l'éolienne la plus puissante du monde (en cours de développement).

© GE Renewable Energy

Le département de l’énergie américain (DOE) va financer quatre projets de développements d'éoliennes de plus de 10 MW qui visent à alléger les machines et, surtout, réduire le recours aux terres rares. Notamment en utilisant des aimants supraconducteurs.

Aux Etats-Unis, le département de l’énergie (DOE) a sélectionné quatre projets visant à développer les éoliennes de demain. Révélés le 2 mai, ils concernent tous des technologies à entrainement direct – c’est-à-dire sans multiplicateur (ou boîte de vitesse) pour adapter la vitesse de rotation du rotor à celle requise par la génératrice qui produit l’électricité. Dépourvues de boîte de vitesse, ces turbines ont généralement recours à des génératrices plus grosses et à des aimants permanents, donc à des terres rares. L’objectif est d’en limiter l’usage et d’alléger les équipements.

Deux des projets retenus marquent une rupture en misant sur des matériaux supraconducteurs pour produire des champs magnétiques importants sans aimant permanent. Ce qui, souligne le DOE, permet de se passer de terres rares. Mais aussi de gagner en compacité. American Superconductor Corporation vise une réduction de 50% de la masse et de la taille des génératrices grâce à des matériaux supraconducteurs à haute température critique. General Electric (GE) Research optera pour des matériaux supraconducteurs à basse température critique pour des turbines fournissant jusqu’à 12 MW. Une puissance égale à celle de son Haliade-X : une éolienne en cours de construction qui vise à devenir la plus puissante du monde.

Portés par ABB et WEG Energy Corporation, les deux autres projets portent sur des éoliennes à aimants permanents, mais « plus petites, plus légères, moins chères, plus fiables, plus efficaces, et moins gourmandes en terres rares que les éoliennes actuelles ». ABB travaillera sur une turbine à double stator qui utilise un système de refroidissement des aimants et capable d’atteindre une puissance de 15 MW. Le projet de WEG Energy Corporation porte sur des turbines « de haute efficacité » et légères pouvant être intégrées dans sa plateforme existante.

Chaque projet recevra 400 000 dollars pour concevoir une éolienne capable de fournir au moins 10 MW. Après cette phase de conception, le DOE en sélectionnera un seul qui recevra 6,4 millions de dollars pour construire et tester un prototype à taille réelle.

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