Le fabricant américain d’éoliennes GE développe avec la société danoise COBOD et LafargeHolcim une technique de construction des mâts d’éoliennes par impression 3D sur site. Cette innovation devrait permettre l’installation d’éoliennes plus hautes en éliminant certains problèmes logistiques mais aussi de réduire les coûts et l’empreinte carbone due aux transports.

Les mâts de quasi toutes les éoliennes construites actuellement sont en acier. Pour exploiter les vents plus forts en altitude, les turbiniers conçoivent des mâts de plus en plus hauts. Si depuis quelques années, en Europe, les mâts des éoliennes terrestres ont en général une hauteur de 100 mètres, les développeurs de projet ont aujourd’hui tendance à prévoir des machines plus grandes, avec parfois des mâts de 130 à 140 mètres. Le record de hauteur est actuellement détenu par le parc allemand de Gaildorf dont les nacelles des turbines culminent à 178 mètres

Mais le transport de ces structure tubulaires pose souvent de gros problèmes logistiques. La plupart des réglementations routières en Europe limitent en effet la largeur des convois exceptionnels à 4,5 mètres. Or une restriction en diamètre des mâts nécessite, pour une question de résistance, de les fabriquer avec des tôles plus épaisses, ce qui accroît d’autant leur poids et leur coût.

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Certains fabricants comme la société française Innovent ou la suédoise Modvion orientent leurs recherches vers des éoliennes plus « vertes », en bois. L’américaine GE choisit une autre voie et vise encore plus haut. Elle développe un mat de 200 mètres dont la base, en béton, sera construite sur le chantier par une imprimante 3D. Le gros avantage de cette technique sera de permettre la conception d’une base de plus grand diamètre et d’éviter les transports compliqués de grands éléments préfabriqués.


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Mise sur le marché en 2023

L’année dernière, GE a construit un premier prototype de mât imprimé en 3D, en partenariat avec COBOD, une société danoise spécialisée dans l’impression 3D d’éléments en béton, et LafargeHolcim, un des leaders mondiaux des matériaux de construction. Les partenaires ne sont pas les pionniers en la matière puisque la startup californienne RCAM technologies développe depuis 2017 une méthode d’impression 3D pour la fabrication de mats d’éoliennes en béton. Ses recherches sont toujours en cours.
GE pourrait toutefois être le premier fabricant de turbines à commercialiser cette technique puisque l’entreprise annonce une mise sur le marché en 2023.

L’entreprise envisage la mise au point d’une machine de 5 MW dont la base du mât imprimée sur site en 3D aurait une hauteur de 80 mètres. Elle serait surmontée d’éléments en acier de plus petit diamètre pour assembler un tour dont la hauteur totale pourrait varier entre 160 et 200 mètres.


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« Comme il est beaucoup plus facile de transporter une imprimante 3D qu’une tour de 100 à 200 mètres, et que la main d’œuvre nécessaire est aussi plus réduite, cette innovation permettra d’envisager l’implantation de parcs éoliens sur de nouveaux marchés », explique Matteo Bellucci, responsable des technologies de construction chez GE Renewable Energy. « Cela réduira également les émissions de gaz à effet de serre dues au transport de structures géantes » ajoute-t-il.