Des bouteilles en plastique recyclées dans les pales d’éoliennes

Une pale de l'Haliade-X fabriquée à Cherbourg, sur le site de LM Wind Power

Le PET (ou polyéthylène téréphtalate), un polymère plastique couramment utilisé dans les emballages de produits alimentaires ou les boissons, commence à entrer dans la composition des pales d’éoliennes pour remplacer le balsa.

Une pale d’éolienne se compose en grande partie d’un mélange de résines composites qui lui garantit résistance, souplesse et légèreté. On y trouve des fibres de verre ou de carbone, des résines polyester et des résines époxy.
Mais le balsa est également indispensable à la fabrication des pales. Pour renforcer leur rigidité, ce bois rigide et léger aux qualités multiples est utilisé sur toute la longueur de la pale pour assurer de la souplesse entre deux couches de fibres.

Razzia sur le balsa

Alors qu’il y a quarante ans, les pales dépassaient à peine 10 mètres de long, celles des éoliennes en mer atteignent à présent les 100 mètres et permettent aux turbines de produire jusqu’à 14 MW.
Or, selon les ingénieurs du Laboratoire national des énergies renouvelables américain (NREL), pas moins de 150 mètres cubes de balsa sont nécessaires pour fabriquer une seule pale de 100 mètres de long.

Certes, le balsa est une essence à croissance rapide ; il atteint sa densité maximale en à peine cinq à sept ans. Mais avec le boom de l’éolien, la demande a largement dépassé l’offre. Et quand on sait que l’Equateur assure plus de 75% de la production mondiale de balsa, on se rend vite compte des enjeux économiques et stratégiques liés à ce bois. Pas étonnant non plus de voir son prix atteindre 1800 euros le mètre cube en 2020, soit le double du prix de 2019, et le triple de celui de 2018.

Une alternative à tout prix

En 2020, les trois quarts des exportations équatoriennes de balsa ont été acheminées vers la Chine. La volatilité des prix du matériau, les risques liés à la chaîne d’approvisionnement dominée par une poignée de concurrents asiatiques à l’appétit vorace, de même que les dégâts environnementaux engendrés par les abattages sauvages en forêt amazonienne, ont incité les constructeurs à trouver une alternative et à modifier la composition des pales d’éoliennes.

Car l’abattage de ce bois léger et souple n’épargne pas l’environnement : même si le balsa ne stocke que peu de carbone, contrairement à d’autres essences rares de la forêt équatorienne, l’absence de réglementation par rapport aux espèces à croissance rapide entraîne divers effets pervers. Parties de chasse, destruction d’autres espèces végétales et animales, et trafics divers sont monnaie courante.

Après plusieurs années de recherches, l’entreprise danoise LM Wind Power, leader mondial de la fabrication des pales d’éoliennes, a mis au point en 2017 une pale dont le laminé principal est constitué de polyéthylène téréphtalate recyclé, ou R-PET. Il s’agit d’un plastique couramment utilisé dans les emballages de produits alimentaires ou les boissons, dont la collecte et le recyclage sont largement répandus en Europe.

Les qualités du R-PET diffèrent de celles du balsa, mais les feuilles de mousse PET sont davantage renforcées lors du processus de fabrication, rendant les pales encore plus résistantes.

Eviter la pénurie de balsa

En 2019, la demande en balsa était telle que plusieurs fabricants de pales ont dû arrêter leur chaîne de production par manque d’approvisionnement.
Certains fabricants comme LM Wind Power, qui ont misé sur le PET recyclé, ont pu maintenir leur production et ont connu une croissance de 30%.

Vestas, premier fabricant mondial d’éoliennes, a livré ses premières machines équipées de pales intégralement en PET. Depuis lors, d’autres fabricants lui ont emboîté le pas.

Il reste à espérer que l’extraordinaire croissance du marché du balsa, et les ruptures d’approvisionnement qui s’en sont suivies, auront définitivement convaincus les turbiniers les plus réticents à se tourner vers le R-PET qui, même s’il a été longtemps considéré comme un matériau de moindre qualité, permet de fabriquer une mousse plus durable, bien meilleur marché, et garantissant la chaîne d’approvisionnement.