Une éolienne est une machine complexe capable de transformer l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. Elle est généralement constituée d'une tour, d'un rotor et d'une nacelle. Le rotor est la partie de l'éolienne qui tourne sous la force du vent. Il ressemble à une hélice et est généralement constitué de 2 ou 3 pales. La tour sert à soutenir ce rotor haut dans les airs, là où le vent est plus intense. Elle est bien ancrée dans le sol à l'aide d'une fondation. La nacelle, quant à elle, contient les éléments importants pour transformer l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. On y retrouve entre autre une boîte d'engrenages ainsi qu'une génératrice (Hladik, 1984).

Le fonctionnement de l'éolienne est relativement simple. Le vent fait d'abord tourner les pales du rotor. Ces pales entraînent dans leur rotation un arbre lent qui est une pièce cylindrique située dans la nacelle de l'éolienne. Cette pièce cylindrique fait environ 20 à 30 tours par minute. Elle fait à son tour tourner un multiplicateur qui est une combinaison d'engrenages. Si, à l'entrée du système d'engrenages la rotation était de 20 à 30 tours par minute, à la sortie du système d'engrenages, elle est d'environ 1800 tours par minute. Le système d’engrenages a donc comme rôle d’accélérer la vitesse de rotation. C'est une autre pièce cylindrique, plus petite que l’arbre lent, qui transmet ce mouvement accéléré. On l’appelle l’arbre rapide. Cet arbre rapide transmet le mouvement à une génératrice. La génératrice a pour fonction de transformer l'énergie mécanique (créée, au départ, par le mouvement des pales qui dépend de la force du vent) en énergie électrique. Elle est constituée d'un rotor et d'un stator. Le rotor est aussi une pièce cylindrique formée d'un enroulement de fils de cuivre qui tourne à l'intérieur du stator. Le stator est, quand à lui, une pièce fixe constituée d'aimants. Comme tout aimant, les aimants du stator produisent un champ magnétique. La rotation d'un enroulement de fils de cuivre à l'intérieur de ce champ magnétique produit de l'électricité. Cette électricité est acheminée vers les habitations à l'aide de fils conducteurs.

Pour être efficace, l'éolienne doit être face au vent. Puisque le vent n'a pas toujours la même direction, le rotor et la nacelle de l'éolienne sont mobiles et peuvent pivoter en fonction de la direction du vent à l’aide d’un moteur. C'est une girouette, située sur la nacelle, derrière les pales, qui guide le mouvement de la nacelle et du rotor (http://www.hydroquebec.com/comprendre/eolienne/index.html). Le moteur et les différents éléments qui contrôlent l’éolienne sont alimentés par une partie de l’énergie produite par celle-ci.

Les éoliennes sont de plus en plus présentes dans le paysage québécois. Elles sont surtout situées dans le Bas St-Laurent et en Gaspésie. Hydro-Québec désire poursuivre le développement de divers parcs éoliens dans cette région en raison des vents forts et réguliers qu'on y retrouve. Malgré ces projets, le Québec est loin d'être un leader dans ce domaine. Le Danemark est le pays où l'on retrouve le plus grand nombre d'éoliennes par habitant. Il produit près de 20% de son énergie électrique grâce à l'énergie éolienne. Le Danemark demeure néanmoins le plus grand producteur de gaz carbonique de l'Europe en raison de sa source d'énergie principale qui est la centrale thermique (http://www.planete-eolienne.fr/danemark.html).

Il existe plusieurs types d'éoliennes. La plus commune, celle que l'on retrouve en quelques exemplaires en Gaspésie, est l'éolienne à axe horizontal. Elle est montée au bout d'une tour et doit être dirigée en fonction de la direction du vent. Elle possède habituellement 2 ou 3 pales qui font une rotation autour d'un axe horizontal.

Aloxe, GNU (GFDL)

On retrouve également l'éolienne à axe vertical. Une éolienne de ce genre a longtemps été en fonction à Cap-Chat en Gaspésie. Cette éolienne pouvait être mue par un vent venant de n'importe quelle direction. Elle n'est désormais plus en fonction en raison d'un bris occasionné par de forts vents.

Guillaume Paumier, CC. Paternité, partage des conditions initiales à l'identique

Pour aller un peu plus loin :

Le principal défaut de l'énergie produite par l'éolienne est qu'elle n'est pas régulière. Puisqu'elle dépend des vents, cette énergie ne peut être disponible à tout moment. Si nous pouvions emmagasiner une bonne proportion de cette énergie lorsqu'elle est disponible (lorsqu'il y a beaucoup de vent), cela ne serait pas un problème, mais l'emmagasinage est limité. Seulement pour subvenir aux besoins d'une maison, il faudrait des tonnes de piles dans lesquelles on emmagasinerait de l’énergie lorsqu’il y a du vent et à partir desquelles on utiliserait l’énergie lorsqu’il n’y a pas de vent. C'est pourquoi cette source d'énergie doit être combinée à une autre source. Au Québec, c'est l'énergie hydroélectrique qui prend le relais lorsque l'énergie éolienne ne suffit plus. Malgré cela, l'énergie éolienne demeure une énergie très intéressante, pour certains pays, en raison de sa propreté et de son aspect renouvelable. Par exemple, lorsque qu'elle est combinée à un réseau hydroélectrique, comme c’est le cas au Québec, l'énergie éolienne peut servir à faire réduire la quantité d’eau que l’on fait passer au travers des turbines des barrages hydroélectriques. En effet, lorsque l’énergie éolienne est utilisée et que la demande reste la même, moins d’énergie hydroélectrique est nécessaire. Ceci veut dire qu’une portion de l’eau qui se serait écoulée par les barrages pour produire de l’électricité peut être emmagasinée dans les réservoirs qui alimentent les turbines hydroélectriques. En d’autres mots, lorsque l'énergie éolienne est utilisée, moins d'eau coule dans les barrages. L'eau économisée continue donc de s'accumuler dans les bassins de rétention et peut être utilisée plus tard.

Par contre, dans d’autres pays, cette énergie ne s’avère pas efficace, ni au plan économique, ni au plan écologique. Par exemple, en France, une controverse est née à la suite du financement, par l’État, de grands projets éoliens. Il faut d’abord comprendre que la source d’énergie principale de ce pays n’est pas l’hydroélectricité, mais le nucléaire. Pour être rentable écologiquement, un des arguments forts est de considérer que l’énergie éolienne doit remplacer une source d’énergie qui dégage du gaz carbonique. Bien que très controversé également, le nucléaire ne dégage pas de gaz carbonique. L’énergie éolienne ne viendrait donc pas réduire la production de gaz carbonique en France. Au Québec, la construction d’éoliennes peut permettre, dans une certaine mesure, d’éviter de couper des milliers d’arbres et de détruire des écosystèmes à cause de l’implantation de barrages hydroélectriques. Aussi, sur le plan économique, il ne faut pas oublier que la construction d’une éolienne coûte cher. Pour être rentable, elle doit donc pouvoir compléter efficacement une autre source d’énergie, comme dans le cas de l’hydroélectricité en permettant à l’eau de s’accumuler derrière les barrages lorsque les éoliennes fonctionnent. De plus en plus de foyers québécois se munissent d'une éolienne pour alimenter en électricité quelques appareils dans leur maison, mais les investissements reliés à l'achat d'une éolienne demeurent élevés.

Hladik, J. 1984. Énergétique éolienne. Québec : Presses de l’Université du Québec. 207 p.

Hydro-Québec. 2009. Énergie éolienne et hydroélectricité : L’énergie éolienne, comment ça fonctionne. En ligne. <http://www.hydroquebec.com/comprendre/eolienne/index.html>. Consulté le 3 novembre 2009.

Danish wind industry association. 2009. Les aventures de Moulinot. En ligne. <http://www.talentfactory.dk/fr/kids/index.htm>. Consulté le 3 novembre 2009.

Planète éolienne. 2005. Danemark : Planète éolienne, fédération des énergies du vent. En ligne. <http://www.planete-eolienne.fr/danemark.html>. Consulté le 12 février 2009.