Les solutions de recharge sans fil des smartphones sont peu de choses, comparées aux systèmes sans fil de prochaine génération. Ainsi, des ingénieurs japonais cherchent à mettre au point un système qui pourrait envoyer de grandes quantités d'énergie électrique sur de très longues distances. La plupart des prototypes et des projets existants ont ceci en commun : tous cherchent à capter l’électricité du ciel pour la ramener sur terre.

L'objectif de ces recherches est de créer un énorme réseau solaire basé dans l’espace au-dessus de l’atmosphère, afin de ne pas dépendre des conditions météorologiques terrestres, de recueillir de grosses quantités d'énergie, et de l’envoyer en continu, par micro-ondes, vers des récepteurs installés sur terre. Pour l’instant, les prototypes sont encore très modestes, mais ils surpassent largement les systèmes de recharge sans fil pour smartphones et autres gadgets, disponibles actuellement.

Lors du salon Ceatec qui se tient du 4 au 7 octobre près de Tokyo, Space Systems J a montré les antennes qu'il utilise pour recevoir des transmissions micro-ondes à haute puissance. Ces antennes de forme plate appelées « rectenna » étaient calées sur la fréquence de 5,8 GHz utilisée dans ses tests. Space Systems J a réussi à transmettre de l’électricité sur une distance de 50 mètres environ à l'aide de son système. Mais, pour l’instant, les pertes d’énergie pendant le trajet sont considérables. Sur 1,8 kW envoyé depuis une antenne mesurant 1,2 m2, le constructeur a pu récupérer 340 watts sur une antenne de réception mesurant 2,6 x 2,3 m.

 

L’antenne de réception d'énergie sans fil « rectenna » présentée par Space Systems J au Ceatec, le 4 octobre 2016. (Crédit : Martyn Williams) 

Mitsubishi Heavy Industries, une entreprise japonaise de construction mécanique, a entrepris des recherches similaires. L’an dernier, elle a réussi à envoyer 10 kW d’électricité sur une distance de 500 mètres, établissant à l’époque un nouveau record pour les chercheurs japonais. Pour y parvenir, le constructeur a utilisé un grand émetteur et plusieurs antennes réceptrices.

 

Un réseau de transmission d'énergie sans fil développé par Mitsubishi Heavy Industries, utilisé lors d’un test mené en 2015 au Japon. (Crédit : Mitsubishi Heavy Industries)

Plusieurs utilisations sont déjà envisagées, si la technologie continue à progresser. Elle peut par exemple servir à envoyer de l’électricité à courte distance autour des usines, ce qui permettrait de renouveler facilement les machines, les capteurs et les postes de travail sans avoir à tirer de nouveaux câbles d'alimentation. Une autre application potentielle serait d’utiliser des ballons pour envoyer de l’énergie vers des zones sinistrées, privées d’électricité à la suite de catastrophes naturelles. Elle pourrait aussi servir à envoyer de l’électricité depuis le sol vers un drone ou un objet du même genre pour le maintenir en l'air. Mais toutes ces applications sont très modestes par rapport au projet futuriste de panneaux solaires placés en orbite dont l’ambition est de capter de grandes quantités d’énergie à partir du soleil et de l'envoyer sur terre.

 

Le concept du futur réseau solaire spatial vu par un artiste. (Crédit Space Systems J) 

Avant d’en arriver là, il reste un bon chemin à parcourir, le principal défi étant de réduire les pertes d’énergie au cours de la transmission. L'agence spatiale japonaise, qui travaille sur le concept, admet que l'idée de capter l'énergie solaire dans l'espace n’est pas nouvelle. Des projets similaires menés par des chercheurs d'autres pays n’ont pas perduré en raison du manque de soutien politique. Néanmoins, l'agence spatiale continue à inciter les chercheurs à travailler sur la technologie. Même si l’agence reste réaliste. « Il faudra beaucoup de temps et d’efforts pour surmonter les nombreux obstacles avant d’arriver à créer un système d'alimentation solaire spatiale vraiment conséquent », a reconnu l’agence japonaise.