D'ici à quelques années, la technologie de l’entreprise PowerLight Technologies, basée à Seattle, pourrait permettre d’alimenter les antennes-relais 5G par laser. Lors des tests, le système de PowerLight a réussi à transmettre « plusieurs centaines de watts sur des centaines de mètres par voie aérienne » pour alimenter une station cellulaire 5G, comme l’a déclaré Ericsson. Pour sa démonstration réalisée en coopération avec PowerLight, l’entreprise suédoise de télécommunications a utilisé une antenne-relais Ericsson Streetmacro 6701, dont la consommation ne dépasse pas les 300 W.

Selon Bob Zak, directeur de l'exploitation de PowerLight, les systèmes pourraient être commercialisés dans les 2 à 3 ans. « Nous avons testé la solution jusqu'à un kilomètre… mais l'objectif est de produire plusieurs kilowatts sur plusieurs kilomètres », a déclaré Richard Gustafson, président et CEO de PowerLight. Selon Ericsson, le système pourrait permettre un déploiement plus rapide des antennes-relais, car il ne serait plus nécessaire de relier les stations à un réseau électrique câblé. Le système pourrait aussi permettre d’installer rapidement une couverture sans fil dans une zone géographique en cas d'urgence ou pour des utilisations temporaires comme des festivals et des événements sportifs, selon un article d'Ericsson.

Une sécurité pour éteindre le laser

Le système se compose d'un émetteur laser qui génère un faisceau infrarouge vers un récepteur qui le capture à l'aide d'une cellule photovoltaïque qui, à son tour, convertit la lumière en électricité, soit pour l’utiliser immédiatement, soit pour la stocker. Selon le site web de PowerLight, le système utilise la technique d’aplanissement spatiale du réseau laser dite de beam-shaping pour optimiser l'énergie laser, minimiser les pertes lors de la transmission et maximiser le rendement à l'autre extrémité. Un système de sécurité éteint le laser en quelques millisecondes si un objet s'approche de la trajectoire du faisceau, puis rétablit le faisceau lorsque l'objet s'éloigne. Au cours de la démonstration, une batterie de secours a permis de maintenir l’antenne-relais sous tension quand le faisceau s'est temporairement arrêté après le passage d'un poteau sur sa trajectoire.

L'armée américaine s'intéresse au système depuis l’année 2019 au moins, date à laquelle PowerLight en a fait la démonstration au US Naval Warfare Center dans le Maryland. Selon un article de l’US Naval Research Laboratory, le laboratoire de recherche naval américain, lors de cette démonstration, le laser de PowerLight avait transmis 400 W sur 325 mètres. Toujours selon cet article, si la technologie progresse suffisamment, les utilisations potentielles incluent la recharge de drones électriques pendant qu'ils sont en vol et la fourniture d'énergie aux avant-postes militaires à partir de panneaux solaires en orbite autour de la Terre.

Alternative avec un câble fibre 

Dans le cadre de la démonstration d’Ericsson dans le Maryland, l'électricité produite par les cellules photovoltaïques a été convertie en courant continu puis en courant alternatif par un onduleur. PowerLight travaille également sur une autre version de la technologie qui utilise cette fois un câble à fibre optique comme support pour transmettre l'énergie laser. Selon l'entreprise, cette technologie présenterait des avantages par rapport à la transmission d'énergie par câbles en cuivre, car la fibre n'émet pas de signature électrique et elle est plus légère que le cuivre. Créée en 2007 sous le nom de LaserMotive, PowerLight a déclaré qu'elle testait son système avec plusieurs autres partenaires.