Le transport d'électricité sans fil franchit une nouvelle étape : La plus longue distance à ce jour

La transmission de l'électricité sans câbles a été un rêve pour l'humanité, surtout après que Nikola Tesla a consacré ses derniers jours à travailler dans ce sens. Depuis lors, les entreprises ont également commencé à rechercher des technologies permettant cette possibilité.

L'agence militaire américaine Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) de l'armée américaine de l'armée américaine a franchi une étape qui la positionne comme la plus avancée dans cette recherche. L'agence a réussi à transmettre 800 watts à travers 8,6 kilomètres pendant 30 secondes, en utilisant la technologie laser, ce qui équivaut à la quantité d'énergie nécessaire pour alimenter un four à micro-ondes ou un petit réfrigérateur. Grâce à cette réussite, le programme POWER (Persistent Optical Wireless Energy Relay) de la DARPA a établi le record de la distance maximale de transmission sans fil à ce jour.

Le système utilise un faisceau laser infrarouge focalisé avec précision dirigé vers un récepteur compact au sol. Ce dernier utilise un miroir parabolique pour focaliser la lumière laser entrante sur un ensemble de cellules photovoltaïques (PV), qui convertissent l'énergie du laser en électricité. Cette conception a été choisie pour sa simplicité, sa rapidité de fabrication (moins de trois mois) et sa capacité à maintenir l'alignement du faisceau sur de longues distances avec un minimum de dispersion ou de diffusion atmosphérique.

Le système repose sur des mécanismes d'optique adaptative et de guidage du faisceau pour stabiliser le laser sur de longues distances et compenser les turbulences atmosphériques, afin de garantir la réussite de la capture d'énergie. Les cellules photovoltaïques ont été optimisées pour la longueur d'onde spécifique du laser utilisé, ce qui a permis d'obtenir des rendements de conversion d'environ 20 %ce qui est relativement élevé compte tenu de la distance de transmission et des contraintes de sécurité du laser. Malgré la longue portée, le faisceau a conservé suffisamment de cohérence et de densité de puissance pour transférer plus d'un mégajoule d'énergie en seulement 30 secondes.

L'agence a franchi quelques étapes à cet égard. Par exemple, fin 2024, l'agence a transmis 230 watts sur 1,7 kilomètre pendant 20 secondes, et a testé une distance de 3,7 kilomètres.

Cependant, d'autres entreprises ont également franchi d'autres étapes. PowerLight Technologies a montré une transmission infrarouge infrarouge de 400 watts sur 1 kilomètre, mais en envoyant de l'énergie pendant plus de 12 heures. De même, la société Emrod, basée en Nouvelle-Zélande, a transmis environ 2 kilowatts sur quelques centaines de mètres, avec un rendement d'environ 97 %, en utilisant la technologie des micro-ondes.

Quelles sont les prochaines étapes ?

Cette démonstration faisait partie de la phase 1 du projet POWER, qui comporte trois phases. L'agence travaille maintenant à perfectionner la direction du faisceau, à améliorer la correction du front d'onde et à réduire les pertes lors de la conversion.

Pour les phases suivantes, le programme vise à faire évoluer le système, afin de fournir jusqu'à 10 kilowatts d'électricité optique, sur des distances allant jusqu'à 200 kilomètres. L'équivalent énergétique permet d'alimenter un centre de données de taille petite à moyenne, d'environ 500 serveurs, qui peut consommer entre 150 et 250 kilowatts.