Une jeune marocaine, Mounia Zemamou, a développé des éoliennes dotées de petites turbines à usage facile qui optimisent l'utilisation de petites vitesses de vent pour produire de l'électricité. Idée éminemment inventive qu'est ce système énergétique autonome voué au développement de l'agriculture durable. Approchée par « L'Opinion », Mounia s'explique sur la raison d'être de cette solution innovante qui lui a valu le Prix allemand «Green Talents». Comment a germé chez vous l'idée de concevoir des éoliennes à petite échelle pour produire de l'électricité et en quoi ce projet est-il innovant ?
Le monde est toujours à la traîne dans ses efforts pour garantir un accès universel à des services énergétiques abordables, fiables et modernes. Environ 1,2 milliard de personnes dans le monde n'ont pas accès à l'électricité dans leur foyer et la plupart vivent dans des zones rurales. Mon projet est donc motivé par le désir de contribuer à un avenir plus durable en fournissant des solutions d'énergie renouvelable pour les zones reculées ou celles avec des populations défavorisées. L'idée de recherche vient proposer une solution pour le besoin critique d'un convertisseur d'énergie éolienne fiable, particulièrement adapté aux applications à petite échelle. Il est tout à fait possible d'économiser sa consommation d'électricité grâce à de nouvelles solutions à la fois pratiques et propres. Le projet vise donc à fournir une alternative de production d'énergie propre à petite échelle pour les personnes souffrant d'un manque d'accès à l'électricité, ou de"pauvreté énergétique". Ces éoliennes pourraient être utilisées comme système autonome dans les zones rurales et reculées, confrontées à des pénuries d'électricité, mais aussi dans les zones urbaines pour réduire les coûts énergétiques.
Quel processus avez-vous suivi pour mettre en œuvre ce grand projet et quelles solutions apporte-t-il ? Mon projet scientifique a vu le jour dans le cadre d'un doctorat à l'Université Ibn Tofail - Kénitra, j'y ai consacré ma recherche doctorale pour procéder au développement d'un nouveau paradigme de petites éoliennes, il est le fruit de longues années de recherche. Dans ce sens, j'ai soumis mon projet de recherche ainsi que mon dossier scientifique, comprenant les articles scientifiques qui ont été publiés dans des revues internationales indexées, et j'ai participé à maintes conférences internationales dans de nombreux pays (Afrique du Sud, Allemagne, Tunisie, Egypte, Malte, Turquie,...). J'ai aussi été sélectionnée par un jury d'experts scientifiques de haut niveau dans le cadre du concours « Talents Verts » placé sous le patronage du ministre fédéral allemand de l'Education et de la Recherche. Les problèmes environnementaux actuels et la crise successive des combustibles fossiles suscitent l'intérêt général pour une production d'électricité durable et propre. L'une des ressources énergétiques les plus prometteuses est l'énergie éolienne. A cet égard, le projet consiste à développer un nouveau paradigme d'une éolienne à petite échelle, basé sur le couplage de courbes polynomiales et de la dynamique des fluides computationnels. La procédure d'optimisation aboutit à une nouvelle éolienne révélant des performances améliorées en termes de production d'énergie en utilisant le potentiel du vent, en raison de sa conception simple, et de sa capacité à fonctionner à faible vitesse du vent. L'analyse des performances montre un gain d'amélioration de la puissance de sortie de 30% avec le nouveau modèle par rapport au modèle conventionnel. Quelles sont les caractéristiques de ces éoliennes ainsi que leurs conditions d'utilisation ?
Le fonctionnement de la petite éolienne développée s'appuie sur des forces aérodynamiques différentielles agissant sur plusieurs particules spécialisées. Le rotor développé est une éolienne qui démarre à des vitesses de vent faibles, de l'ordre de 2 à 3 m/s, et accueille le vent de toutes les directions sans aucun système d'orientation. Ces éoliennes développent un couple mécanique important qui varie au cours de la rotation. Parmi les caractéristiques et les avantages des VAWT, il faut noter qu'elles ne nécessitent pas d'orientation dans la direction du vent, il n'est donc pas nécessaire de construire une tour. Les coûts d'investissement sont donc faibles. Aucune protection contre la survitesse n'est généralement nécessaire puisque ce type d'éolienne fonctionne à une vitesse inférieure à celle du vent : - Construction simple ; - Pas de nécessité de contrôle de survitesse ; - Acceptation du vent de n'importe quelle direction, sans besoin d'orientation ; - Fabrication relativement peu coûteuse à petite échelle. Compte tenu de ces avantages, cette nouvelle éolienne remplit les critères d'une éolienne simple et économique pour la production d'énergie à petite échelle au Maroc.
Les éoliennes sont presque à triple utilisation, d'abord dans le milieu rural ou urbain ou même pour soutenir l'agriculture durable. Pourquoi et quels en sont les avantages ?
L'idée du projet s'attaque à deux aspects : la dépendance énergétique et l'accès à l'électricité. Les éoliennes développées pourraient être utilisées comme un système autonome, par exemple, elles peuvent être installées sur les toits des bâtiments comme sources d'énergie décentralisées dans les zones urbaines ou rurales éloignées. Une autre application se mesure à l'éclairage éolien comme solution pour les lampadaires, où les éoliennes sont montées sur les lampadaires. L'excédent d'énergie produite est donc stocké dans des batteries et peut alimenter des lampes LED, des capteurs de pollution ou un panneau d'affichage en fonction des besoins locaux. Cette nouvelle éolienne pourrait également être utilisée comme système énergétique autonome pour soutenir l'agriculture durable, par exemple pour pomper l'eau ainsi que d'autres applications à petite échelle. Quelles sont, d'après vous, les perspectives de développement de l'énergie éolienne au Maroc ? Dans quelle mesure cette nouvelle technologie est mieux adaptée et plus concurrentielle que le solaire ? Fort de son ambitieuse politique de transition énergétique et de ses investissements massifs dans les énergies renouvelables, notamment l'énergie éolienne, le Maroc est en passe de devenir indépendant des importations d'énergie étrangères et de réduire considérablement les prix de l'électricité pour les consommateurs. A la différence du solaire, l'énergie éolienne est exploitable de jour comme de nuit. Elle présente également de nombreux avantages. L'idée de base des petites éoliennes tient à l'avantage d'utiliser l'énergie du vent (à savoir l'énergie disponible que ça soit dans le milieu urbain ou dans le milieu rural) qui n'est pas assez exploitée. C'est-à-dire les petites vitesses du vent. La force du vent est toujours présente que ça soit pendant la nuit ou durant la journée. Il s'agit de développer le concept aérodynamique et mécanique des pales pour une production électrique plus remarquable et plus intéressante. C'est une technologie qui est en concurrence avec l'énergie solaire. En quoi ces éoliennes sont-elles différentes de celles installées à grande échelle dans les parcs ? Les grandes éoliennes installées dans les parcs sont les éoliennes à axes horizontaux (HAWT), elles sont le type de turbine le plus courant. Les pales d'une HAWT tournent autour d'un axe horizontal, tandis que les éoliennes à axe vertical (VAWT) ont des pales qui tournent autour d'un axe vertical. Les éoliennes à axe horizontal et à axe vertical utilisent toutes deux l'énergie cinétique du vent pour entraîner un générateur électrique, mais il existe plusieurs dissemblances entre elles. La différence la plus évidente est sans doute leur orientation. Les HAWT sont généralement orientées vers le vent, alors que les VAWT peuvent fonctionner dans n'importe quelle direction. Par conséquent, ces turbines n'ont pas besoin de mécanisme de contrôle du lacet pour les orienter dans la direction du vent. Peut-on aujourd'hui envisager dans un délai raisonnable la commercialisation de ces turbines éoliennes innovantes à l'échelle nationale ? Oui, cette technologie a déjà attiré l'attention des professionnels, ces derniers ont exprimé leur intérêt pour appliquer cette technologie dans différentes entités. Ces réalisations permettront de concrétiser la technologie, combinée dans certains cas au solaire, à améliorer le rendement énergétique des bâtiments à forte consommation énergétique. Cependant, nous ambitionnons de créer une chaîne de valeur qui nous permettra d'opérationnaliser l'utilisation de ces éoliennes dans plusieurs secteurs, notamment dans l'éclairage public, le résidentiel, l'agriculture... Et pour ce faire, il nous faudra multiplier les actions et trouver les investissements nécessaires qui nous permettront de développer et commercialiser ce produit. Porté par son ambitieuse politique de transition énergétique et ses investissements massifs dans les énergies renouvelables, notamment l'énergie éolienne, le Maroc se fixe pour ultime objectif de devenir indépendant des importations d'énergie étrangères et de réduire considérablement les prix de l'électricité pour les consommateurs.
