Comment les capteurs, les caméras, les microphones et le radar peuvent-ils déterminer l’efficacité d’une pale de turbine noire ?

Les éoliennes sont une source d’énergie renouvelable qui présente de nombreux avantages, mais aussi quelques inconvénients. L’un d’entre eux est l’impact potentiel sur la faune aviaire, qui peut entrer en collision avec les pales des éoliennes et en subir des conséquences mortelles. Pour réduire ce risque, des chercheurs ont eu l’idée de peindre une des trois pales d’une éolienne en noir, afin d’améliorer sa visibilité pour les oiseaux et de les inciter à l’éviter. Mais comment mesurer l’efficacité de cette solution innovante ?

C’est là qu’interviennent les capteurs, les caméras, les microphones et le radar, qui permettent d’étudier les conditions dans lesquelles les oiseaux entrent en contact avec une éolienne avec ou sans pale noire et l’effet de la pale noire sur le comportement des oiseaux. Nous allons vous présenter les résultats d’une étude menée aux Pays-Bas par l’organisation TNO, en collaboration avec la compagnie électrique RWE, la province de Groningue et d’autres partenaires publics et privés.

Qu’est-ce que la technologie « root bushing » ?

La technologie « root bushing » est une méthode alternative pour fixer la pale de l’éolienne au rotor. Il s’agit d’un bouchon en acier denté qui est fixé dans la racine de la pale en composite par infusion sous vide. Ce bouchon s’emboîte ensuite dans un trou correspondant dans le moyeu du rotor, sans avoir besoin de boulons en T. Cette méthode présente plusieurs avantages par rapport aux boulons en T traditionnels :

• Elle permet de réduire le poids et le coût de la connexion.
• Elle permet de réduire le temps et la complexité de l’assemblage et du démontage des pales.
• Elle permet de répartir plus uniformément les charges entre la pale et le rotor.
• Elle permet d’augmenter le nombre de connexions possibles et donc la longueur maximale des pales.

Voici une vidéo montrant ce système :

Grâce à la technologie « root bushing », il est possible de concevoir des éoliennes de 20 MW avec des pales de 120 mètres de longueur, capables de fournir de l’électricité à 26 000 foyers.

Comment fonctionnent les capteurs, les caméras, les microphones et le radar ?

Pour étudier l’effet d’une pale noire sur la mortalité et le comportement des oiseaux, TNO a utilisé différents types de capteurs, de caméras, de microphones et de radar :

• Les capteurs sont situés à l’intérieur de chaque pale et utilisent les vibrations pour enregistrer chaque collision. Ils sont reliés à un système appelé WT-Bird®, développé par TNO.
• Les caméras thermiques sont installées dans deux éoliennes, une avec une pale noire et une sans. Elles servent à vérifier et à reconnaître les espèces d’oiseaux impliquées dans les collisions. Elles permettent également de cartographier le comportement des oiseaux à proximité de l’éolienne.
• Les microphones sont ajoutés au système WT-Bird sur l’éolienne sans pale noire pour détecter les oiseaux acoustiquement. Ils peuvent aider à identifier les espèces d’oiseaux qui émettent des sons caractéristiques.
• Le radar 3D est installé à proximité des éoliennes pour mesurer le comportement de vol des oiseaux dans le voisinage des turbines. Il peut fournir des informations sur la trajectoire, la vitesse, l’altitude et la taille des oiseaux.

Tous ces dispositifs sont connectés à un système centralisé qui collecte et analyse les données. L’étude avec les capteurs supplémentaires durera un peu plus d’un an pour couvrir différentes saisons et fait suite à la première année au cours de laquelle les effets potentiels d’une pale noire ont déjà été examinés d’autres manières.

Quels sont les résultats attendus de l’étude ?

L’étude menée par TNO vise à répondre à deux questions principales :

• Est-ce que peindre une pale d’éolienne en noir réduit le nombre de collisions avec les oiseaux ?
• Est-ce que peindre une pale d’éolienne en noir modifie le comportement des oiseaux à proximité de l’éolienne ?

Les résultats de l’étude sont attendus avec impatience par les acteurs du secteur éolien, car ils pourraient avoir des implications importantes pour la conception et l’implantation des futures éoliennes, notamment en mer. En effet, si la solution de la pale noire s’avère efficace, elle pourrait contribuer à réduire l’impact environnemental des éoliennes et à favoriser leur acceptation sociale.

L’étude s’inspire d’une recherche antérieure menée en Norvège, sur l’île de Smøla, qui a montré que peindre une pale d’éolienne en noir entraînait une réduction de 70 % du nombre de victimes chez certaines espèces d’oiseaux. Il s’agit de vérifier si ce résultat est également valable pour la situation aux Pays-Bas, avec des espèces d’oiseaux et un paysage différents.

Les résultats intermédiaires de l’étude seront publiés au début de 2024 et les résultats finaux à la fin de 2024. Nous vous tiendrons informés des avancées de cette recherche passionnante et innovante.