L'énergie éolienne nécessite de gigantesques pièces légères

Le vide comme garantie de la stabilité des pales du rotor

04.05.2021

Les gigantesques pales des éoliennes modernes sont assemblées et préformées à partir de divers matériaux. La résine synthétique lie ensuite la structure en sandwich en une unité stable. Les pompes à vide BUSCH contribuent à ce processus.

L'un des plus grands défis dans la logistique est celui du transport des pales de rotor d'éoliennes depuis le site du fabricant jusqu'au site d'installation. En effet, les pales des éoliennes sont véritablement gigantesques : lorsque le grand boom de l'énergie éolienne a débuté au début des années 2000, une pale de rotor mesurait en moyenne environ 25 mètres de long. Aujourd'hui, elles mesurent près de 70 mètres pour les nouvelles turbines situées sur terre, et plus de 80 mètres pour celles situées en mer.

Dix-huit fois l'accélération due à la gravité

Cependant, même les plus grandes pales de rotor ne pèsent pas plus de 25 tonnes environ et restent incroyablement stables. Des vitesses du vent dépassant 350 kilomètres par heure se manifestent à l'extrémité des rotors, là où les forces centrifuges correspondent à dix-huit fois l'accélération gravitationnelle. Les ailes géantes doivent également se déformer le moins possible pour assurer le meilleur rendement énergétique possible. Elles doivent leur force à leur matériau et leur processus de fabrication sophistiqué. Les non-tissés en fibres de verre et de carbone sont renforcés par des matériaux en balsa ou en mousse, imprégnés de résine synthétique et « cuits » pour former un composite solide.

Dégazage et infusion

Dans ce processus, le vide est utilisé deux fois. Tout d'abord, la masse de résine doit être dégazée, car elle contient généralement de petites bulles d'air qui interfèrent avec l'étape de production suivante et nuisent à la résistance de l'ensemble du composite après son durcissement. La résine est donc exposée à un vide qui élimine de manière fiable toutes les poches d'air.

L'étape suivante est l'infusion sous vide : le composant préformé est scellé avec une feuille de vide et mis sous vide. La pression atmosphérique peut maintenant compresser la résine synthétique liquide et chauffée dans les plus petits pores du composite en sandwich. Des solutions de vide signées BUSCH sont utilisées au sein de ces processus. Même le processus de pré-imprégnation ne peut fonctionner sans vide. Ici, les matériaux en fibres du composite étaient déjà imprégnés de résine avant l'assemblage. Afin de garantir une répartition optimale de la résine lors du durcissement sous la pression et la chaleur, le composite est également dégazé sous vide au préalable.

Comment les pales de rotor sont-elles transportées de l'usine au mât ?

Les pales de rotor les plus longues se trouvent sur les turbines d'installations offshore en haute mer. Malgré leur taille imposante, leur transport est assez simple : les usines où sont fabriquées ces pièces géantes sont généralement situées près du port. Les produits y sont directement chargés sur les navires, si bien que des longueurs de 80 mètres et plus ne posent plus de problème.

La situation est toutefois très différente pour les éoliennes terrestres, qui sont souvent situées loin des autoroutes et ne sont accessibles que par de petites routes. Les virages serrés jouent également un rôle, en particulier dans les régions montagneuses et venteuses. Une pale de rotor de 50 ou 60 mètres de long posée sur le véhicule ne peut même pas faire le tour d'un grand rond-point. Ne parlons même pas des routes sinueuses et des rues étroites des villages.

Par conséquent, des transporteurs spéciaux dotés d'une remorque basculante ont été conçus pour assumer cette tâche délicate d'un point de vue logistique. La base du rotor y est fixée de la même manière qu'elle est par la suite attachée à la nacelle de l'éolienne. Le mécanisme d'inclinaison permet de placer la pale à n'importe quel angle. En position presque verticale, la pale peut également être manœuvrée dans des virages serrés, à condition qu'il n'y ait pas d'arbres, de ponts ou de lignes aériennes sur son chemin. En tout cas, avec la pale à l'avant, le véhicule n'avance jamais plus vite qu'un escargot.

04.05.2021

#World of Vacuum #Édition 16