Les héritiers de Tesla – L’électricité peut être transmise par voie aérienne | Technologie scientifique

Derrière l’ancien laboratoire de NIKOLA TESLA à Wardenclyffe sur Long Island, New York, se trouvent de vieilles fondations. Ce sont tout ce qui reste d’une tour de 57 mètres que Tesla a commencé à construire en 1901 dans le cadre d’une expérience de transmission d’informations et d’électricité sans fil sur de longues distances. Cela a fonctionné à moitié. Comme il l’a prédit, les communications sans fil ont eu des effets qui ont changé le monde. Mais il n’a pas réussi à amener l’énergie électrique elle-même à voyager très loin. En conséquence, dans les cinq ans, les travaux ont cessé et la tour a ensuite été démolie pour aider à rembourser ses dettes. Tesla – un pionnier qui, entre autres, a développé la génération et la transmission du courant alternatif – est tombé dans l’obscurité.

Et cela est resté jusqu’à ce que le nom de Tesla soit relancé par Elon Musk en tant que marque de sa société de voitures électriques. Maintenant, la vision de Tesla de la transmission d’énergie sans fil semble également faire son grand retour. Au cours des prochains mois, Emrod, une société basée à Auckland, collaborera avec Powerco, l’un des distributeurs d’électricité néo-zélandais, dans une série d’essais destinés à acheminer l’énergie d’une ferme solaire sur l’île du Nord vers un groupe de colonies isolées à plusieurs kilomètres de là. .

Le plan est de transmettre la puissance sous la forme d’un faisceau étroit de micro-ondes. Cela surmontera les deux défauts fondamentaux du plan de Tesla. L’un était de savoir comment facturer aux gens l’électricité qu’ils peuvent simplement récupérer dans l’air. L’autre était la nécessité de surmonter la loi de la propagation radiative, qui stipule que la force d’un signal est inversement proportionnelle au carré de la distance parcourue depuis l’émetteur. Le résultat est que la force d’un signal diminue fortement, même sur de courtes distances. La transmission de la puissance dans un faisceau étroit, au lieu de la diffuser dans toutes les directions, permet de minimiser le problème.

Le faisceau de puissance, comme le processus d’Emrod est connu, a déjà été essayé, mais principalement pour des applications militaires ou pour une utilisation dans l’espace. En 1975, par exemple, la NASA, l’agence spatiale américaine, a utilisé des micro-ondes pour envoyer 34 kW d’électricité sur une distance de 1,6 km – un record qui tient toujours. Il n’a cependant jamais été développé pour un usage commercial.

L’opération d’Emrod commencera avec prudence. Elle commencera par transmettre ce que Greg Kushnir, le fondateur de la société, décrit comme «quelques kilowatts» sur 1,8 km. Il augmentera ensuite progressivement la puissance et la distance. La variable cruciale est l’efficacité avec laquelle cela peut être fait. Selon M. Kushnir, ce pourcentage est actuellement d’environ 60%. Cela, estime-t-il, est déjà assez bon pour rendre le faisceau électrique commercialement viable dans certaines circonstances, comme atteindre des régions éloignées sans dépenser de l’argent sur des lignes électriques coûteuses. Mais, pour améliorer les choses, Emrod a deux autres astuces dans sa manche. La première consiste à utiliser des relais. L’autre consiste à pimenter les récepteurs avec ce qu’on appelle des métamatériaux.

Les relais, qui sont des dispositifs passifs qui n’utilisent aucune puissance, fonctionnent comme des lentilles, recentrant le faisceau micro-ondes et l’envoyant sur son chemin avec des pertes de transmission minimales. Ils peuvent également l’orienter, si nécessaire, dans une nouvelle direction. Cela signifie que l’émetteur et le récepteur ne doivent pas nécessairement être en vue l’un de l’autre.

Les métamatériaux sont des composites contenant de minuscules quantités de métaux conducteurs et de plastiques isolants disposés d’une manière qui les amène à interagir avec le rayonnement électromagnétique tel que les micro-ondes de manière particulière. Ils sont déjà employés dans ce qu’on appelle des «dispositifs de camouflage» qui aident les navires de guerre et les avions militaires à se cacher des radars. Mais ils peuvent également être utilisés dans une antenne de réception, pour convertir plus efficacement les ondes électromagnétiques en électricité.

La diffusion de puissants micro-ondes dans les airs comporte des risques. Des ondes similaires sont, après tout, les moyens par lesquels les fours à micro-ondes chauffent ce qui y est mis. Emrod affirme qu’une brève exposition à ses faisceaux ne devrait pas causer de dommages aux personnes ou aux animaux car la densité de puissance est relativement faible. Néanmoins, pour éviter les accidents, les faisceaux seront entourés de soi-disant rideaux laser. Ce sont des faisceaux laser de faible puissance qui ne sont pas eux-mêmes nocifs. Mais si un rideau est secoué par l’interposition de quelque chose comme un oiseau ou un hélicoptère volant à basse altitude (qui en Nouvelle-Zélande sont utilisés pour rassembler les moutons), cette interruption sera détectée instantanément et la transmission micro-ondes temporairement coupée. Les batteries à la réception se remplissent lors de toute panne.

Si le faisceau de puissance décolle, Emrod n’aura pas le terrain pour lui-même, car un certain nombre d’autres entreprises travaillent sur l’idée. TransferFi, basé à Singapour, développe un système qui façonne des faisceaux d’ondes radio, qui ont généralement une fréquence inférieure à celle des micro-ondes, pour transmettre de l’énergie à des appareils récepteurs spécifiques. Il s’agit d’une idée à courte portée, conçue pour alimenter des appareils dans les usines et les maisons.

PowerLight Technologies, une entreprise américaine, travaille avec les forces armées de ce pays sur l’utilisation de lasers pour transmettre de l’énergie à des bases éloignées et également pour propulser des drones en vol. L’entreprise a également les yeux sur les applications commerciales. Tout comme Mitsubishi Heavy Industries, une société d’ingénierie japonaise. Mitsubishi, en particulier, a de grandes ambitions. Outre les applications industrielles sur Terre, il explore comment la technologie pourrait être utilisée pour envoyer de l’énergie au sol à partir de satellites géostationnaires équipés de panneaux solaires. Cela impliquerait de le transmettre sur plus de 35 000 km. Moins un cas de «téléportez-moi, Scotty» que de «téléportez-moi vers le bas». ■