Une image célèbre et emblématique du grand inventeur Nikola Tesla le montre nonchalamment assis sur une chaise, les jambes croisées, prenant des notes, ignorant la pléthore d'éclairs artificiels perçant l'air à quelques mètres de lui. Transmission d'énergie sans fil gratuite. Aujourd'hui, nous en parlons.
Des décennies avant Emrod, Tesla et l’électricité formaient comme un vieux couple marié. Ses expériences au Colorado avec la tour Wardenclyffe lui ont inspiré l’une de ses propositions les plus audacieuses : alimentez le monde avec la transmission d'énergie sans fil. L'antenne de Tesla a fait la une des journaux avec ses projets de « système énergétique mondial sans fil » et a obtenu un financement de JP Morgan pour construire la première de plusieurs tours de transmission massives et transmettre l'énergie électrique sans fil.
Et puis plus rien
Jusqu'à ce que JP Morgan se rende compte que Tesla voulait rendre cette énergie sans fil entièrement disponible gratuitement. La tour de Tesla ne concernait pas seulement le transfert d'énergie sans fil. Il visait une énergie gratuite pour la planète.
À ce moment-là, le rêve énergétique sans fil de Tesla était étouffé dans le berceau. JP Morgan a annulé tout nouveau financement. La tour Wardenclyffe a été démolie. À la mort de Tesla, le mystère et les doutes sur le succès de la transmission d'énergie sans fil ont fait le reste. Adieu l’électricité de la terre.
Pendant ce temps, un autre inventeur, Guglielmo Marconi, poursuivait un rêve parallèle et peut-être anticipé par Tesla lui-même. Un rêve qui a connu un succès bien plus grand : la transmission sans fil d’informations par ondes radio. Bien entendu, le monde d'aujourd'hui regorge d'informations sans fil et le mot « sans fil » est courant.
Aujourd'hui, si la startup néo-zélandaise Emrod fera de bonnes choses, les rêves de Tesla et Marconi pourraient fusionner.
L'entreprise construit un système permettant de transmettre de l'énergie sans fil sur de longues distances. Plus tôt ce mois-ci (J'en ai parlé ici) Emrod a reçu un financement de Powerco, le deuxième plus grand service public de Nouvelle-Zélande, pour effectuer un test de son système dans une centrale électrique commerciale connectée au réseau.
L'entreprise espère fournir de l'électricité aux communautés éloignées du réseau ou transmettre de l'électricité à partir de sources renouvelables éloignées, telles que les parcs éoliens offshore. Électricité sans fil et verte.
Comment fonctionne l'énergie sans fil Emrod
Le système se compose de quatre composants: une source d'alimentation, une antenne émettrice, plusieurs (ou plusieurs) relais émetteurs et une rectenne.
Premièrement, l’antenne émettrice transforme l’électricité en énergie micro-ondes. Une onde électromagnétique semblable aux ondes radio de Marconi, seulement un peu plus énergétique, et la concentre en un faisceau cylindrique.
Le faisceau de micro-ondes est envoyé à travers une série de relais jusqu'à ce qu'il atteigne la rectenne, ce qui le convertit en électricité.
Et si vous obtenez ce rayon?
Pour assurer la sécurité, Emrod utilise de l'énergie dans la bande industrielle, scientifique et médicale (ISM) et maintient une faible densité de puissance. « Il ne s'agit pas seulement de la quantité d'énergie que vous fournissez, mais aussi de la quantité d'énergie que vous fournissez par mètre carré. » dit le fondateur d'Emrod, Greg Kushnir. « Les niveaux de densité que nous utilisons sont relativement faibles. Pour le moment, cela équivaut à peu près à rester dehors à midi au soleil, soit environ 1 kW par mètre carré. »
Mais s’il fonctionne comme prévu, le faisceau n’entrera jamais en contact avec autre chose que l’air..
Le faisceau s'arrête s'il rencontre des obstacles
Le système utilise un réseau de lasers entourant le faisceau pour détecter les obstacles, comme un oiseau ou une personne, et arrête automatiquement la transmission jusqu'à ce que l'obstacle ait bougé.
La technologie (transmission d’énergie sans fil via micro-ondes) existe depuis des décennies. Mais pour le rendre commercialement viable, les pertes d’énergie doivent être minimisées. Kushnir a déclaré que la différence était due aux métamatériaux développés ces dernières années.
L'avantage des métamatériaux
L’entreprise utilise des métamatériaux pour reconvertir plus efficacement le faisceau micro-ondes en électricité. Les relais, qui sont comme des « lentilles » qui étendent le faisceau au-delà de la ligne de visée en le recentrant, sont quasiment sans perte. Selon Kushnir, la plupart des pertes se produisent de l’autre côté, où l’électricité est convertie en énergie micro-ondes. Dans l'ensemble, dit-il, l'efficacité du système est d'environ 70 %, ce qui est économiquement durable dans certains domaines, ceux que l'entreprise vise pour l'instant.
Nous ne prévoyons pas une situation dans un avenir proche où nous pourrions dire que tous les fils de cuivre pourront être remplacés par des câbles sans fil. Le système aura des niveaux d’efficacité inférieurs. Il ne s’agit pas de remplacer l’ensemble de l’infrastructure, mais de l’augmenter là où cela a du sens.
Greg Kushnir
Un test dans le monde réel
Le prototype de l'entreprise peut actuellement envoyer quelques watts d'énergie sur une distance d'environ 130 pieds (40 mètres). Emrod travaille actuellement sur une version plus grande capable de transmettre quelques kilowatts. Le plan est de livrer le nouveau système à Powerco en octobre, de le tester en laboratoire pendant quelques mois puis, si tout se passe comme prévu, de le tester sur le terrain.
Les tests viseront à valider la puissance sans fil que le système peut transmettre et sur quelle distance.
Même si le modèle actuel est modeste, Kushnir est certain qu’il s’améliorera. "Nous pouvons utiliser exactement la même technologie pour transmettre 100 fois plus d'énergie sans fil sur des distances bien plus longues", a-t-il déclaré. dans un communiqué de presse. "Les systèmes utilisant la technologie Emrod peuvent transmettre n'importe quelle quantité de courant."
Ray Simkin, directeur scientifique d'Emrod, a déclaré que la société étudiait également la possibilité de transmettre de l'électricité sur 30 kilomètres d'eau depuis le continent néo-zélandais jusqu'à l'île Stewart. Il a déclaré que le système pourrait coûter jusqu'à 60% d'un câble sous-marin.
En fin de compte, la technologie peut aider à fournir de l'énergie sans fil aux zones rurales ou à transmettre de l'énergie à partir de parcs éoliens offshore. Dans les deux cas, il est coûteux de construire une infrastructure physique pour alimenter le réseau.
Dans d’autres cas, comme dans les parcs nationaux, un mode de transmission sans fil peut avoir moins d’impact sur l’environnement et nécessiter moins d’entretien. Il pourrait également être utilisé pour fournir de l’électricité après des catastrophes naturelles au cours desquelles les infrastructures physiques ont été endommagées.
En fin de compte, celui d'Emrod n'est pas le « système sans fil mondial » de Tesla, notamment parce qu'il aura un coût.
