«Étudier la mécanique des fluides est fascinant, car très visuel»

Des éoliennes miniatures, une pile de livres consacrés aux turbulences atmosphériques et une tasse à café résument bien les domaines de recherche et d’enseignement du professeur de l’EPFL Fernando Porté-Agel. Ces objets posés sur la table de son bureau servent régulièrement de matériel pédagogique à ce spécialiste de la mécanique des fluides. Pour la deuxième fois en moins de 10 ans, le directeur du Laboratoire d’ingénierie éolienne et d’énergie renouvelable (WIRE) est l’heureux élu du prix Polysphère pour la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC), une distinction destinée aux meilleurs enseignantes et enseignants des cinq facultés.

Ces heures d’enseignement sont toujours le point fort de ma semaine.

«Cette récompense est particulièrement gratifiante, car elle m’est donnée directement de la part de mes étudiantes et étudiants», explique-t-il. «Je dois avouer que j’ai le meilleur travail au monde. Je fais de la recherche dans un domaine qui me passionne avec des défis scientifiques et environnementaux majeurs et en parallèle je partage cette connaissance avec des jeunes. Ces heures d’enseignement sont toujours le point fort de ma semaine.»

Un sucre au fond d’une tasse
Pour captiver l’attention de son audience, Fernando Porté-Agel privilégie l’interaction et les exemples concrets aux longs monologues. «Étudier la mécanique des fluides est fascinant, car très visuel. Il suffit d’observer les mouvements des nuages ou de l’eau dans une rivière. En comprenant leurs mécanismes, on peut les quantifier et les prédire. Mais ces flux dans l’air ou dans l’eau sont constamment perturbés par des turbulences. C’est un défi majeur qui rend leur étude complexe.» À ce moment-là, le professeur prend sa fameuse tasse à café entre ses mains. «Je l’utilise avec mes étudiantes et étudiants, car elle permet d’expliquer simplement comment fonctionnent ces fameuses turbulences. J’y mets un sucre que je recouvre d’eau. Ils doivent ensuite calculer le temps qu’il prendra pour se dissoudre et se mélanger uniformément dans la tasse. Mais que se passe-t-il si on utilise une cuillère pour accélérer le processus» ? La question ouvre la porte à toute une série d’expériences pratiques et théoriques plus techniques.

Avant de se passionner pour le phénomène des turbulences, Fernando Porté-Agel a commencé par étudier l’hydrologie à l’Université polytechnique de Catalogne. Fils d’une famille d’agriculteurs établie dans un petit village très aride au nord de l’Espagne, le jeune Fernando comprend en observant le travail de son père, la richesse de l’eau et la nécessité de sa gestion. Une fois son Bachelor en poche, il vit sa première expérience professionnelle au Kenya au service d’une ONG engagée dans le développement de systèmes d’irrigation destiné aux paysans.

Performance des éoliennes
La suite de son parcours académique le conduit en Hollande, puis plus d'une dizaine d’années aux États-Unis (l’Université Johns Hopkins puis celle du Minnesota à Minneapolis). C’est lors d’un séjour sabbatique en 2005 qu’il découvre l’EPFL. Cinq ans plus tard, il y obtient un poste de professeur ordinaire et prend la tête du laboratoire WIRE. «C’est un excellent cadre de vie et de travail et plus proche de l’Espagne.»

Côté recherche, Fernando Porté-Agel et son équipe planchent, entre autres, sur le volet technique des éoliennes. Comment elles interagissent avec le vent et les turbulences atmosphériques qui impactent leurs forces de production. Les études qu’ils mènent sur le terrain ou dans une halle transformée en soufflerie géante sur le campus permettent de mieux calculer et prédire leurs performances. Les énergies renouvelables, au cœur des défis environnementaux actuels, sont toujours au centre de l’enseignement du scientifique. «À l’EPFL, nous formons la prochaine génération d’ingénieures et ingénieurs. Notre devoir est de les sensibiliser à ces enjeux de toutes les manières possibles, car c’est la relève de demain.»