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Deux sources d’énergie, un seul dispositif de récolte

Ridha Loukil
Deux sources d’énergie, un seul dispositif de récolte

Prototype d'un générateur d'énergie à partir de la chaleur du corps ou de la lumière ambiante.

Fujitsu a développé un générateur hybride d’électricité capable de récolter l’énergie à la fois dans la chaleur et dans la lumière. Une innovation prometteuse pour les applications de capteurs médicaux et de surveillence de l'environnement.

La récolte de petites quantités d’énergie dispersée dans l’environnement (Energy harvesting en anglais) suscite un grand développement, partout dans le monde. Les travaux de Fujitsu Laboratories, au Japon, font avancer les recherches sur le sujet. Ses chercheurs ont en effet mis au point un générateur d'électricité hybride capable de récolter l’énergie à la fois dans la chaleur et dans la lumière. Avec un seul dispositif, il devient ainsi possible de tirer de l'énergie à partir de deux sources distinctes, qui auparavant nécessitaient la combinaison de deux dispositifs individuels.

En réduisant le coût, cette technologie hybride ouvre la voie à l'utilisation généralisée de dispositifs de récolte d’énergie. En supprimant le besoin de câblage électrique ou de remplacement de la batterie, elle a un grand potentiel pour alimenter des réseaux de capteurs médicaux et des détecteurs dans des applications difficiles d’accès ou éloignées des prises électriques.

Les détails de cette technologie ont été présentés lors de la conférence IEDM 2010 (International Electron Devices Meeting), l’événement sur les recherches en électricité, qui s’est déroulé à San Franciso (Etats-Unis), du 06 au 08 décembre 2010.

Récupérer les petites quantités d'énergie

L'énergie récoltée dans la lumière ambiante, les vibrations, la chaleur, les ondes radio, etc. est infime par rapport à ce qui est disponible à partir de centrales électriques ou de batteries. D’où l’intérêt d’exploiter plusieurs sources simultanément, par exemple la lumière et la chaleur, ou la lumière et les vibrations - afin de recueillir une quantité suffisante d’électricité pour une utilisation pratique. Jusqu’ici, ce besoin était rempli en combinant différents types de dispositifs. Une solution pénalisante en termes de coût et d’encombrement.

Le prototype développé par Fujitsu Laboratories combine deux procédés de conversion énergétique : un mode photovoltaique pour la conversion de la lumière en électricité et un mode thermodynamique pour la conversion de la chaleur en électricité. Mais il s’appuie sur un dispositif semiconducteur commun qui, grâce à un circuit électronique, fonctionne sur l’un ou l’autre des deux modes. Le semiconducteur en question utilise un matériau organique spécialement développé pour l’occasion et qui offre l’avantage d’être bon marché.

Cette technologie peut se décliner bracelet médical pour le contrôle de conditions physiologique telles que la température corporelle, la pression artérielle ou le ryhtme cardiaque, et ceci sans batterie, ni câblage électrique. Le dispositif utiliserait la chaleur du corps, la lumière ambiante ou les deux à la fois pour subvenir aux besoins en courant du capteur. Autres applications potentielles : la détection environnementale dans les zones isolées pour les prévisions météorologiques, où il serait difficile de remplacer les piles ou de tirer des lignes électriques.

Fujitsu Laboratoires poursuit le développement de cette technologie afin d’en augmenter les performances et d’en améliorer la fiabilité. Objectif : la commercialisation à l’horizon de 2015.

Ridha Loukil

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