S’il est frustrant de constater à quel point l’impression 3D est sous exploitée, notamment à des fins de maintenance, où les limites actuelles sont lourdes de conséquence, les choses avancent néanmoins dans la bonne direction. Il reste d’ailleurs peu de secteurs où cette technologie n’a pas commencé à démontrer son potentiel pour optimiser les méthodes traditionnelles.
Le secteur de l’éolienne ne fait pas exception. Des travaux de recherche menés par plusieurs acteurs britanniques, Renewable Parts Limited (RPL), un spécialiste de la fourniture, la remise à neuf et la réutilisation de pièces détachées pour l’industrie de l’énergie éolienne, SSE Renewables, producteur d’énergies renouvelables spécialisé dans le développement, la construction et l’exploitation de parcs éoliens terrestres et en mer, et le centre d’innovation écossais National Manufacturing Institute Scotland (NMIS), géré par l’Université de Strathclyde, ont démontré le potentiel de l’impression 3D dans la remise à neuf de composants critiques d’éoliennes terrestres.
Les protagonistes expliquent comment la fabrication additive a permis la restauration de pièces usées ou endommagées, identiques aux spécifications d’origine, voire supérieures, afin de prolonger leur durée de vie, mais aussi réduire considérablement les déchets et les émissions de carbone.
Sans préciser lesquels, grâce à des systèmes de fabrication additive, d’analyse et d’inspection, l’équipe est parvenue à restaurer les arbres de pignon endommagés d’un réducteur d’orientation d’éolienne, un composant clé qui maintient les éoliennes face au vent afin de maximiser la capture d’énergie. Les défaillances d’arbres de pignon entraînent fréquemment le remplacement de composants, ce qui entraîne la mise au rebut de jusqu’à 42 kg d’acier et l’arrêt des éoliennes.
Les premiers essais ont montré que les pièces remises à neuf pouvaient fonctionner conformément aux spécifications d’origine après usinage et contrôles non destructifs, économisant jusqu’à 84 kg d’équivalent CO2 par composant remis à neuf.
Après avoir démontré le potentiel de l’impression 3D pour remettre à neuf des arbres de pignon, Renewable Parts Limited (RPL) explique vouloir désormais valider ces pièces en les comparant à des composants neufs avant de lancer les essais sur le terrain. Ce succès ouvre la voie à de nouvelles perspectives pour la remise à neuf d’autres éléments critiques des éoliennes et ainsi jouer un rôle clé dans l’optimisation de la maintenance et la durabilité du parc éolien.
« La remise à neuf pourrait révolutionner le secteur éolien et augmenter considérablement le pourcentage d’acier recyclé… »
Arbres de pignon d’une boîte de vitesses de lacet d’éolienne (crédits photo : RPL, SSE)
À long terme, RPL ambitionne de déployer massivement des arbres de pignon imprimés en 3D dans les parcs éoliens britanniques. Cette démarche permettrait ainsi d’économiser des milliers de tonnes de déchets d’acier et de réduire significativement les émissions carbone. À raison de 15,7 GW de capacité éolienne terrestre en service au Royaume-Uni, l’impact potentiel de cette solution serait donc majeur.
Ryan McCuaig, ingénieur en développement produit chez Renewable Parts, a déclaré : « La remise à neuf pourrait révolutionner le secteur éolien et augmenter considérablement le pourcentage d’acier recyclé dans notre gamme de produits reconditionnés. Nous avions ce concept depuis un certain temps, mais nous manquions des installations spécialisées et de l’expertise nécessaires pour le concrétiser. Notre collaboration avec NMIS et SSE Renewables nous a permis de prouver que ces composants critiques ne finissent pas forcément dans une benne : ils peuvent bénéficier d’une seconde vie. »
Ce projet s’inscrit dans le cadre de ReMake Glasgow, une initiative dédiée à la fabrication circulaire. Son objectif est d’accompagner les entreprises de la région dans l’adoption de technologies de reconditionnement et de remise à neuf, en mettant particulièrement l’accent sur les secteurs de l’énergie, de l’aérospatiale et des transports.
En favorisant la réutilisation plutôt que la fabrication neuve, cette initiative pourrait permettre de réduire les émissions de CO₂ jusqu’à 99 %, dans un contexte où moins de 2 % des produits britanniques sont actuellement conçus pour être réutilisés.
Les protagonistes estiment qu’adopté à grande échelle, le reconditionnement industriel représente une opportunité majeure pour réduire l’impact environnemental du secteur. Il permettrait non seulement de limiter les déchets d’acier, mais aussi de réduire les émissions liées au transport aérien en diminuant la dépendance aux pièces importées. En favorisant la fabrication locale, cette approche contribuerait par ailleurs à créer des emplois et à préserver les compétences techniques au Royaume-Uni, renforçant ainsi la résilience industrielle du pays.
« La réparation et le reconditionnement doivent devenir monnaie courante si nous voulons réduire l’impact environnemental de nos produits et de nos usages, mais aussi offrir de nouvelles opportunités économiques et de nouveaux modèles commerciaux, notamment dans les secteurs à forte intégrité, comme les énergies renouvelables. » ajoute Andreas Reimer, responsable principal du thème ReMake, Digital Factory chez NMIS, avant de conclure : « Ce projet avec Renewable Parts illustre parfaitement la manière dont nous pouvons allier innovation, expertise et demande industrielle pour développer de nouvelles solutions circulaires qui soutiennent également les chaînes d’approvisionnement locales. »
