L’intelligence artificielle (IA) n’a peut-être jamais été autant impliquée dans l’industrie de l’énergie renouvelable. Récemment, la technologie a été utilisée pour concevoir une éolienne urbaine spécifiquement adaptée aux conditions d’une ville anglaise. Grâce à l’IA, le design et les caractéristiques du système ont été optimisés afin de maximiser son efficacité dans le périmètre.

Si les panneaux solaires ont le vent en poupe dans les milieux urbains, les éoliennes peinent à y trouver leur place. Diverses raisons freinent leur développement en ville : outre leur nuisance sonore, les appareils peuvent être encombrants. Des entreprises s’efforcent toutefois de proposer des modèles plus adaptés qui pallient ces inconvénients. Une autre problématique persiste pour autant : le faible rendement énergétique des systèmes, causé par les vitesses de vent généralement basses et les turbulences dues aux bâtiments.

Afin de faire face à ces conditions caractéristiques des zones urbaines, une start-up spécialisée dans les solutions d’IA, EvoPhase, a développé une éolienne spécialement conçue pour la ville de Birmingham, en Angleterre. Le système est baptisé « Birmingham Blade », signifiant « pale de Birmingham ». Dans cette zone, la vitesse moyenne du vent est de seulement 3,6 mètres par seconde. Selon l’entreprise, c’est bien en dessous des 10 mètres par seconde souvent requis pour les éoliennes urbaines. Afin de concevoir un appareil correspondant à ces conditions, l’équipe technique s’est principalement appuyée sur l’IA. La technologie aurait permis de créer une éolienne de loin plus efficace par rapport aux plus performants modèles urbains installés dans la ville.

 

Un processus de conception évolutive et 2000 modèles d’éoliennes testés

Dans ce projet, l’IA est intervenue dans les phases de génération et de tests de conception de l’appareil. Concrètement, elle a été utilisée pour générer de nombreuses variations de design. Chaque conception est ensuite testée via des simulations afin d’identifier les modèles les plus performants compte tenu des paramètres et des spécificités de la ville. Les systèmes les moins performants sont éliminés, tandis que les caractéristiques des plus efficaces sont ensuite utilisées dans la génération suivante de designs. Ce processus se répète plusieurs fois, affinant progressivement le design jusqu’à atteindre une efficacité optimale. Via la technique, EvoPhase affirme avoir testé jusqu’à 2 000 modèles d’éoliennes. Résultat final : une version à axe vertical avec des pales incurvées, légère, adaptée aux installations sur les toits, et surtout, qui serait jusqu’à sept fois plus efficace par rapport aux autres modèles utilisés dans la ville.

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Selon l’entreprise, sans l’IA, réaliser des tests sur des milliers de systèmes aurait coûté plusieurs millions de livres sterling et pris plusieurs années. Dans cette réalisation, l’ensemble du processus a seulement duré quelques semaines. Suite à cet exploit, la société a fait appel à l’entreprise KwikFab pour concevoir un prototype en aluminium qui sera installé sur un toit dans la ville pour des tests en conditions réelles.

Si ce premier modèle est spécifique à Birmingham, EvoPhase estime que la même méthode pourrait être appliquée pour concevoir des éoliennes adaptées à d’autres villes. Le prototype du modèle final issu de cette conception évolutive pourrait être expédié sous quelques semaines seulement.