La Révolution de l’Énergie Éolienne : Le Projet S500 et Son Héritage
A mi-chemin du XXe siècle, les États-Unis ont pris une décision qui serait par la suite décrite par un haut responsable de la Marine comme « la chose la plus stupide que ce pays ait jamais faite ». Qian Xuesen, un génie incontestable de l’ingénierie aéronautique et cofondateur du prestigieux laboratoire JPL de la NASA, a été déporté en Chine en 1955, accusé de sympathies communistes au cœur de la chasse aux sorcières.
Accueilli comme un héros dans son pays natal, Qian s’est rapidement imposé comme le père du programme spatial chinois et du développement des missiles balistiques. Des décennies plus tard, une nouvelle génération d’ingénieurs chinois, héritiers de l’écosystème scientifique que Qian avait contribué à bâtir, a battu des records mondiaux avec une technologie qui répond à une vieille ambition de Qian Xuesen : des turbines éoliennes qui volent comme des zeppelins pour récolter l’énergie des vents de haute altitude.
Un Zeppelin Ancré à Terre pour Générer Électricité
Le 10 octobre dernier, dans les ciels de Jingmen, province de Hubei, un aérostat de 23 mètres de long avec l’apparence d’un dirigeable s’est élevé jusqu’à 500 mètres d’altitude. Ce n’était pas un véhicule de transport ni de surveillance, mais le S500, un système flottant de production d’énergie éolienne qui, à cette altitude, a commencé à générer plus de 50 kilowatts de puissance.
Avec ce vol, la Chine a non seulement lancé un projet innovant, mais a également battu deux records du monde précédemment détenus par une équipe de recherche du MIT : le plus grand vol d’une turbine de ce type (le précédent était de 297 mètres) et la plus grande puissance générée (contre 30 kW auparavant).
Le concept, développé par l’entreprise SAWES en collaboration avec l’Université de Tsinghua et l’Académie chinoise des sciences, est aussi élégant que complexe. Le système utilise un dirigeable rempli d’hélium pour hisser une turbine éolienne à des altitudes où le vent est beaucoup plus fort et constant que sur le sol. L’électricité générée est transmise à une station au sol via le même câble de haute résistance qui ancre la structure.
Le principal avantage de ce design est clair : la puissance extraite du vent est proportionnelle au cube de sa vitesse. À des centaines de mètres de hauteur, les vents ne sont pas seulement plus rapides, mais également plus stables, réduisant ainsi considérablement l’intermittence qui plombe les parcs éoliens terrestres. Selon les calculs des développeurs, les ressources éoliennes dans la stratosphère sur une région comme Hami, au Xinjiang, sont 40 fois supérieures à celles de la surface.
Des Situations d’Urgence à la Production à Grande Échelle
Le S500 et son successeur, le S1000 de 100 kW testé pour la première fois en janvier, ont été développés pour des missions de secours, la sécurité urbaine et les zones de topographie difficile. En cas de tremblement de terre ou d’inondation, le système peut être déployé rapidement pour fournir de l’énergie et des communications dans la zone sinistrée.
Cependant, les ambitions de SAWES dépassent largement ces aspects. L’entreprise vient d’achever l’assemblage de son modèle suivant : le S1500, conçu pour fonctionner à 1 500 mètres d’altitude , représente un bond gigantesque en capacité, générant une puissance d’1 mégawatt. Il illustre que la technologie ne se limite pas aux niches comme réponse aux urgences, mais aspire à devenir une source d’énergie renouvelable à l’échelle du réseau électrique.
Pour réaliser cette puissance, le S1500 intègre un complexe système de 12 générateurs fonctionnant simultanément à l’intérieur de son conduit central. La clé permettant à un système aussi puissant de voler est l’ingénierie des matériaux : les générateurs sont fabriqués en fibre de carbone afin de minimiser le poids, maintenant la structure globale sous une tonne.
Tout comme son prédécesseur, l’énergie est convertie en électricité à l’intérieur du dirigeable puis descend à terre par le câble intégré à l’ancrage. Grâce à ce design, SAWES a réussi à attirer le soutien de fonds d’investissement significatifs, avec des contrats dépassant les 500 millions de yuans (environ 64 millions d’euros). L’entreprise a ouvert une usine d’assemblage à Yueyang.
La trajectoire de Qian Xuesen représente une des meilleures anecdotes sur les conséquences imprévues de la politique de la peur. Comme le précise Los Angeles Times, l’homme qui a interrogé Wernher von Braun et posé les bases du JPL a été écarté et renvoyé dans un pays qui, à l’époque, avait un développement scientifique très inférieur. Il a pris en main la tâche de changer cela, et aujourd’hui, ses héritiers matérialisent certaines de ses visions dans leur pays natal.