Ce sont elles que l'on voit en premier, et qui témoignent du fonctionnement de l'éolienne. Les pales, qui ont déjà énormément progressé, font encore l'objet de toutes les attentions des ingénieurs. C'est en partie grâce à elles que la puissance des éoliennes a été multipliée par cent en vingt ans. Et ce n'est pas fini, il reste des marges de progrès. Toujours plus grandes : telle pourrait être leur devise. Sur terre, les sites les plus venteux ont été investis en priorité. Les producteurs se tournent donc vers des zones de vents plus faibles, qui nécessitent des machines plus grosses. Elles requièrent également des pales plus légères, qui démarrent plus facilement et fonctionnent même lorsque les vents sont peu puissants. « Nous développons des rotors de 126 mètres pour des projets dans des zones autrefois considérées comme non rentables, témoigne Nicolas Wolff, directeur général de Vestas France. La formule idéale est un équilibre entre la taille, la flexibilité et le poids. » De même, Nordex, spécialisé en éolien terrestre, vise de plus en plus les vents de classe 3 (inférieurs à 7,5 mètres par seconde sur l'année), à l'aide de pales jusqu'à 131 m de diamètre, en y incorporant des fibres de carbone pour ne pas les alourdir malgré l'augmentation de leur taille. Dans l'offshore aussi, c'est la course à la taille. Pour profiter des vents puissants et réguliers, et amortir les coûts d'installation en mer, les constructeurs optent pour des pales de plus en plus grandes et larges. La prochaine génération d'éoliennes de 5 MW d'Areva sera équipée de pales de 135 m de diamètre, tandis qu'Alstom a mis en service en novembre 2013 la plus grande éolienne offshore, de 6 MW, avec des rotors de 150 m. Vestas veut aller encore plus loin, avec des pales de 164 m de diamètre, conçues pour les conditions de vent d'Europe du Nord. La première machine de ce type, d'une puissance de 8 MW, devrait être disponible industriellement début 2017. Areva vise également les 8 MW, avec cette fois-ci un rotor de 180 mètres ! Cependant, ces augmentations de taille doivent se faire sans trop alourdir l'ensemble, sans quoi le surcoût à la construction annihilera les gains en production. Sans compter qu'un gain de poids de quelques pourcents sur les pales a des répercussions positives sur toute la structure : moins d'efforts sur les parties fixes, structures porteuses plus faiblement dimensionnées, etc. Pour alléger les pales, certains constructeurs comme Areva sont passés de composites de carbone et fibres de verre à des composites 100 % fibres de verre. « Cela demande beaucoup de recherches sur les matériaux, surtout sur leur durée de vie », indique Rémi Coulon, responsable commercial en charge du renouvelable chez Areva. Réduire le poids, oui, mais sans toucher à la résistance des pales ! Pour éviter des zones de faiblesse mécanique, Siemens fabrique des pales d'une seule pièce, plutôt que de coller deux moitiés de pales. De son côté, Areva met en forme les fibres de ses composites de manière à offrir la plus grande résistance là où les contraintes sont les plus fortes. Même lorsque les pales sont conçues au mieux, il est encore possible de gagner en performance en jouant sur le contrôle-commande de l'éolienne, afin d'adapter au mieux son fonctionnement au régime du vent. Alstom Power a ainsi mis au point un système de pales orientables, de gestion des paliers de la boîte de vitesse et de la réactivité électrique… Pour certains, l'idéal serait de contrô- ler les pales suivant le vent grâce à des capteurs et de petits actuateurs. Mais cela reste du domaine de la recherche. Des constructeurs s'en approchent cependant. Siemens a conçu un système de gestion des éoliennes lors des forts vents, comportant des rafales. Généralement, les équipements sont prévus pour s'arrêter au-delà d'une certaine vitesse de vent. Siemens préfère dégrader les performances de ses machines, en modifiant l'angle des pales, pour pouvoir profiter des vents forts. Plusieurs constructeurs comme Vestas ou Nordex ont par ailleurs ajouté des systèmes de dégivrage, en chauffant à l'aide d'un fil électrique ou par soufflage d'air chaud. Optimiser une éolienne, c'est produire de l'électricité par tous les temps.