Les États-Unis pourraient générer 20% de leur électricité d'une manière aérée d'ici 10 ans selon une nouvelle étude de Cornell.

« Les États-Unis produisent actuellement environ 7 % de leur électricité à partir de l'énergie éolienne, " a déclaré Sara C. Pryor, professeur au Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère. "Cette recherche montre qu'un quadruplement de la capacité installée des éoliennes par rapport aux niveaux de 2014 nous permettra d'atteindre l'objectif de 20% d'électricité d'origine éolienne, sans nécessiter de terrain supplémentaire, ou des impacts négatifs sur l'efficacité de l'ensemble du système ou sur les climats locaux. »

La recherche, « 20 % de l'électricité éolienne aux États-Unis aura des impacts limités sur l'efficacité du système et le climat régional, " publié le 17 janvier dans Rapports scientifiques sur la nature . La recherche est financée par l'Office of Science du département américain de l'Énergie et est basée sur une vaste série de simulations atmosphériques à haute résolution.

Pryor a travaillé avec Rebecca J. Barthelmie, professeur à l'École de génie mécanique et aérospatial Sibley, et le chercheur postdoctoral Tristan J. Shepherd pour développer des scénarios sur la façon dont l'énergie éolienne peut passer des niveaux actuels à un cinquième de l'ensemble de l'approvisionnement en électricité des États-Unis d'ici 2030, comme indiqué par le National Renewable Energy Laboratory (NREL) du Département de l'énergie des États-Unis en 2008.

Appelé le « scénario de vent à 20 %, " le rapport NREL a noté que la production de 20 % de l'électricité américaine à partir du vent pourrait éliminer environ 825 millions de tonnes métriques d'émissions de dioxyde de carbone dans le secteur de l'énergie électrique en 2030.

De 2016 à 2017, L'électricité éolienne aux États-Unis a augmenté de 12 % pour atteindre 254 térawattheures, puis a augmenté de 8,3 % pour atteindre 275 térawattheures en 2018, les chercheurs ont dit. Dans le contexte, les États-Unis utilisent actuellement environ 310 à 320 térawattheures d'électricité chaque mois, produite à partir du charbon, gaz naturel, centrales nucléaires et renouvelables.

« L'énergie éolienne joue déjà un rôle clé dans la décarbonisation du système énergétique mondial, " a déclaré Pryor. " Les éoliennes remboursent les émissions de carbone à vie associées à leur déploiement et à leur fabrication en trois à sept mois de fonctionnement et fournissent près de 30 ans de production d'électricité pratiquement sans carbone. "

Mais, les chercheurs ont demandé, quadrupler le nombre d'éoliennes réduit-il l'efficacité des parcs éoliens qui captent l'énergie ? Et cette génération peut-elle affecter négativement le climat local ?

Dans les réseaux à haute densité de grandes éoliennes, les chercheurs ont examiné les baisses possibles de l'efficacité du système associées à un phénomène appelé « sillage des éoliennes, " où la vitesse du vent est ralentie par l'extraction de quantité de mouvement par les éoliennes. Ce sillage est érodé en se mélangeant à l'air non perturbé de l'atmosphère, mais peut réduire la vitesse du vent qui frappe les éoliennes en aval.

« Le « vol » du vent par les éoliennes en amont réduit la puissance globale produite par l'ensemble total des éoliennes et le mélange amélioré (turbulence) peut modifier les conditions climatiques locales à proximité des éoliennes, " dit Barthelmie.

Les chercheurs ont proposé des scénarios, tels que la réalimentation des turbines avec une technologie améliorée, pour augmenter la capacité installée des éoliennes sans utiliser de terres supplémentaires. Les chercheurs ont démontré que l'expansion de la capacité installée a une influence minime sur l'efficacité à l'échelle du système et des impacts très faibles sur le climat local qui sont réduits par le déploiement de grandes, turbines à la pointe de la technologie.