Nous suivre Industrie Techno

Rechargez vos batteries sans prise de courant !

Jean-Charles Guézel
- Rien de plus rageant que d'être à court de batteries et loin d'une prise pour les recharger. - Une seule solution : investir dans l'un des générateurs électriques miniatures actuellement sur le marché.

Téléphones cellulaires, assistants personnels, baladeurs, appareils photo numériques... Tous ces appareils électroniques portables seraient vraiment formidables s'il n'y avait ces maudits accumulateurs ! Ou du moins si l'on pouvait, dans certaines circonstances, se passer de prise de courant pour les recharger. Pas forcément pour les charger "à bloc". On se contenterait de disposer de suffisamment d'énergie pour terminer une conversation téléphonique, par exemple, au lieu de devoir bêtement l'interrompre faute de "jus".

Cette autonomie retrouvée, c'est précisément ce que procure une nouvelle génération de chargeurs de secours, aussi utiles dans la mallette du PDG voyageur que dans le sac à dos du randonneur en balade.

Très divers au plan de leur réalisation, ces chargeurs ont néanmoins tous en commun le fait de tirer un profit maximal des ressources toujours disponibles "sur le terrain". Quelles sont ces ressources ? Principalement les efforts musculaires, la chaleur et les rayonnements solaires.

Des watts à la manivelle

Si les panneaux photovoltaïques ont incontestablement le bénéfice de l'antériorité, c'est la bonne vieille huile de coude qui rencontre aujourd'hui le plus grand succès. Ce combustible est en effet celui que brûlent, entre autres, les générateurs Free Charge (un projet de la société Freeplay Energy, Grande-Bretagne), Tug Power (Nissho Engineering, Japon), Mac-E (CSC Mechatronics, Corée du Sud), LSV (La Souris Verte, France)...

Pour s'en servir, rien de plus simple : il suffit, selon le cas, de tirer sur une cordelette (LSV, Tug Power), d'appuyer de façon répétitive sur un ressort (Mac-E) ou bien encore de tourner une manivelle (Free Charge). Rustique, mais efficace. Il est théoriquement possible de générer une dizaine de watts rien qu'en serrant une poignée (genre frein de vélo) et une bonne vingtaine en actionnant énergiquement un volant. Plus qu'il n'en faut assurément pour alimenter un téléphone cellulaire qui va nécessiter environ 2 watts lors d'un appel. Contrairement à ce que l'on pourrait croire, la conception de ces dispositifs se révèle relativement sophistiquée. La manivelle du générateur Free Charge, par exemple, est associée à un ingénieux système à ressort et à multiplicateur de vitesse capable de procurer 4 minutes de communication à l'utilisateur disposé à faire 45 petites secondes d'efforts.

Si cette manivelle est tournée pendant 35 minutes, il est même possible de recharger complètement l'accumulateur Ni-H (3,6 V, 1 000 mA.h) dont cet appareil - non encore commercialisé - a par ailleurs été doté. Pour l'essentiel, les performances de l'accessoire reposent sur celles de son alternateur. Ce dernier est en effet caractérisé par un rendement particulièrement élevé (75 %) compte tenu de sa petite taille (54 mm de diamètre, 11 mm d'épaisseur).

Bien que moins étoffée pour l'instant, l'offre en matière de générateurs thermoélectriques, qui transforment la chaleur en électricité, apparaît tout aussi prometteuse. Ces promesses tiennent, d'une part, à une modélisation de plus en plus poussée des modules de façon à en améliorer l'efficacité et, d'autre part, à l'arrivée de procédés de fabrication à même d'en réduire le coût.

De l'énergie concentrée dans nos chaussures

Parmi ces procédés économes, citons le tissage de thermoéléments métalliques filaires comme le pratique la société Serras (lauréate du prix Innovation de la fondation Altran) pour sa lampe/générateur Lufo. Chauffés d'un côté par un brûleur à pétrole et refroidis de l'autre par un dissipateur, les modules thermoélectriques équipant ce matériel sont soumis à un différentiel thermique leur permettant de délivrer environ 3 watts. Largement de quoi écouter la radio, le soir, au coin du feu, dans brousse...

La modélisation, à vrai dire, est surtout l'affaire des petits modules, comme ceux auxquels s'intéresse Alexandre Jacquot, chercheur à l'École des mines de Nancy. L'objectif est ici d'alimenter des dispositifs très peu gourmands en électricité (typiquement des montres) à partir de la chaleur que dissipe le corps humain. Selon le chercheur, qui a présenté ses travaux dans le cadre de la dernière édition du salon Intertronic, il serait possible de générer une puissance de près de 60 µW (sous 1,5 V) à partir d'un module "couche mince" de 1,6 x 16 mm de surface. Pas assez pour un radiotéléphone, certes, mais peut-être suffisamment pour une prothèse auditive.

La chaleur n'est d'ailleurs pas la seule énergie "cachée" du corps humain. Aux États-Unis (Massachusetts Institute of Technology), mais aussi en France (antenne rennaise de l'École normale supérieure de Cachan), on cherche notamment à valoriser l'énergie de la marche, du moins celle qui est concentrée au niveau des chaussures. Dans ce cadre, le MIT s'intéresse à deux technologies bien distinctes, l'une exploitant un générateur électromagnétique rotatif, l'autre utilisant la piézo-électricité (feuilles de PVDF - polyvinylène difluoré - ou bien rubans de céramiques PZT - zircotitanate de plomb). Fragile et complexe, la première technologie présente l'avantage de générer une puissance non négligeable (jusqu'à 250 mW en moyenne, 1 W en crête), tandis que la seconde, qui reste limitée à une dizaine de milliwatts, vaut surtout pour sa simplicité.

Difficile, à ce stade, d'évaluer l'impact qu'auront toutes ces recherches. Ce qui est certain, en revanche, c'est que cet impact ne se limitera pas exclusivement à l'électronique de loisir. Inutile, en particulier, de dire à quel point certaines personnes très sérieuses ont dû récemment se sentir concernées par l'autonomie énergétique de leurs troupes envoyées en opération dans le désert...

EN MARCHANTLES CHAUSSURES ÉLECTRIQUES

Concepteur - Massachusetts Institute of Technology. Principe - Il s'agit de transformer les mouvements du pied en électricité, soit à partir d'une semelle piézo-électrique, soit à partir d'un générateur électromagnétique rotatif. Puissance moyenne délivrée - De 1 à 250 mW selon la technologie. Particularité - Signal impulsionnel.

AVEC LA FORCE MUSCULAIRELE GÉNÉRATEUR LSV

r

AVEC LA THERMOÉLECTRICITÉLA LAMPE LUFO 3 W

Fournisseur - Serras. Principe - Un module à effet Seebeck est soumis à la chaleur d'un brûleur à pétrole. Puissance délivrée - 3 W. Consommation - 33 cl de pétrole par tranche de 24 heures.

AVEC LA THERMOÉLECTRICITÉLE MICROMODULE COUCHE MINCE

Concepteur - Laboratoire de physique des matériaux, École des mines de Nancy. Principe - Un module contenant des centaines de thermoéléments en tellurure de bismuth est réchauffé par la peau. Puissance délivrée - Quelques dizaines de microwatts. Masse - Infime.

AVEC LE SOLAIRELE PANNEAU ISUN

Fournisseur - CP Global Technologies. Principe - Double panneau photovoltaïque repliable. Puissance délivrée - 2,2 W (290 mA sous 7,6 V ou 145 mA sous 15,2 V). Masse - 311 g.

vous lisez un article d'Industries & Technologies N°0848

Découvrir les articles de ce numéro Consultez les archives 2003 d'Industries & Technologies

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies

Nous vous recommandons

Avion supersonique, plateforme dédiée à l'IA, drone hybride... les meilleures innovations de la semaine

Avion supersonique, plateforme dédiée à l'IA, drone hybride... les meilleures innovations de la semaine

Quelles sont les innovations qui vous ont le plus marqués au cours des sept derniers jours ? Cette semaine, vous avez apprécié[…]

Thales réalisera FLEX, le satellite qui observe la photosynthèse

Thales réalisera FLEX, le satellite qui observe la photosynthèse

En Chine, une ligne ultra-haute tension en courant continu traverse le pays

En Chine, une ligne ultra-haute tension en courant continu traverse le pays

[Meilleures technos de l'année] L'hydrogène a le vent en poupe

[Meilleures technos de l'année] L'hydrogène a le vent en poupe

Plus d'articles