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Transmission sans fil d'énergie électrique sur de longues distances

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Lors d'une récente conférence, Intel a fait la démonstration d'un système capable d'expédier de la puissance électrique à distance, selon le même principe que celui des chargeurs de batterie sans fil. Mais avec une portée de plusieurs kilomètres...

Alanson Sample en pleine démonstration de la transmission d'énergie électrique sans fil. © Intel Research Seattle

Intel poursuit depuis plusieurs années des recherches sur la transmission de puissance à distance à l'aide d'ondes radio. Le principe théorique n'a rien de neuf mais la faisabilité et l'intérêt restent à démontrer. En 2006, des chercheurs du MIT (Aristeidis Karalis et John D. Joannopoulos) montraient, par simulations numériques, que la transmission d'énergie à distance devrait être plus efficace que ce que l'on imaginait, et, notamment, ne devrait pas être trop perturbée par la présence d'obstacles.

C'est ce travail qui a donné à Alanson Sample (Intel Research Seattle) l'idée de creuser cette question, dont il est devenu le spécialiste, et qui s'est concrétisée dans le projet Wireless Resonant Energy Link (WREL). Dans son principe, le procédé, l'induction magnétique, est celui de la transmission d'ondes radio, le champ électromagnétique émis déclenchant un courant électrique dans l'antenne réceptrice.

En août 2008, lors de l'Intel Developper Forum, ce jeune ingénieur avait présenté un dispositif constitué de deux antennes formées d'un fil de cuivre enroulé en une spirale plane. Séparées de quelques dizaines de centimètres pour la démonstration, elles ont servi à allumer une lampe.

Un prototype du projet WREL (Wireless Resonant Energy), transmettant par radio un peu d'énergie récupérable sous forme d'électricité. © Intel Research Seattle

Seulement des microwatts

Cette fois, c'est à longue distance qu'Alanson Sample a effectué une démonstration lors du Radio and Wireless Symposium qui vient de fermer ses portes à San Diego. La puissance était émise par une antenne classique d'un émetteur de télévision. A 4,1 kilomètres de là, elle a pu être récupérée par une antenne d'environ vingt centimètres sur trente, sous forme électrique. La puissance reçue était de 60 microwatts (l'histoire ne dit pas quelle puissance a été émise), sous une tension de 0,7 volt.

Alanson Sample estime qu'il est possible, sur cette distance, d'atteindre la puissance maximale théorique de 200 microwatts, donnée par l'équation des télécommunications (Friis transmission equation en anglais). Avec un tel éloignement, la puissance transmise restera donc, quels que soient les progrès à venir, extrêmement faible.

L'idée de transmettre une énergie plus élevée dans un volume plus restreint, à l'intérieur d'un local est elle aussi, si l'on ose dire, dans l'air. Pour les plus courtes distances encore, un regroupement d'industriels (le Wireless Power Consortium) est déjà en place afin de standardiser les actuels procédés de chargeur de batterie sans fil, fonctionnant tous par induction.

Alanson Sample, lui, est retourné dans son laboratoire. On attend sa prochaine démonstration...