De nouvelles technologies de récupération énergétique basées sur l’énergie corporelle ou l’énergie ambiante ont été évoquées les 10 et 11 août derniers lors de la conférence Hot Chips 2014 qui se tenait à Cupertino aux Etats-Unis. Des technologies qui pourraient bien alimenter des appareils électroniques portables de faibles puissances et remplacer ainsi des batteries à la fois trop encombrantes et trop limitées.

[stextbox id=”info”]Récupération et optimisation de l’énergie corporelle et ambiante[/stextbox]

Ainsi, comme l’a expliqué lors de la conférence Yogesh Ramadass, ingénieur principal au sein du groupe Texas Instruments, il est désormais envisageable de mettre à profit l’énergie produite par la chaleur du corps humain, le mouvement et la lumière ambiante pour alimenter des appareils de petite taille et de faible puissance. En effet, la performance des puces actuelles et l’efficacité énergétique de certains dispositifs portables constituent dans certains cas les conditions propices au remplacement des batteries par “des systèmes de récupération de l’énergie ambiante”.

Parmi ces nouvelles technologies, on retrouve notamment l’énergie solaire, déjà utilisée dans certains modèles de calculatrices, l’énergie basée sur les vibrations et la piézoélectricité et l’énergie basée sur les cellules thermoélectriques qui récupèrent l’énergie émise par la chaleur ambiante. Les cellules thermoélectriques captent ici la chaleur du corps et la transfèrent à des électrons, déclenchant ainsi un processus de production d’énergie. “Il faut imaginer une sorte de système portable doté d’un dispositif thermoélectrique. Grâce à la différence de température entre le corps humain et la chaleur ambiante, il est possible de produire l’énergie nécessaire pour alimenter le système […] les cellules peuvent générer 30 à 40 microwatts, soit à peu près autant que des cellules solaires. Et lorsqu’elles sont organisées en séries, elles peuvent générer encore plus d’énergie”, assure Yogesh Ramadass.

D’autres chercheurs de l’Université de Californie ont développé quant à eux un générateur permettant d’exploiter l’énergie fournie par les lactates présentes dans la sueur humaine. Un enzyme spécifique permettrait en effet d’extraire des électrons de ces lactates et donc d’en tirer un faible courant électrique. Courant électrique qui se limiterait là encore à quelques microwatts.

[stextbox id=”info”]Vers un développement croissant de l’Internet des Objets[/stextbox]

Si ces nouvelles techniques de récupération de l’énergie semblent insuffisantes pour alimenter des appareils énergivores comme les smartwatches (montres intelligentes) ou les capteurs d’appareils de fitness qui nécessitent des milliwatts de puissance, les quelques microwatts générés par le corps humain ou l’environnement pourraient toutefois être appliqués à des dispositifs autoalimentés à la base de la nouvelle filière de l’Internet des Objets (IdO).

Ce secteur de développement qui consiste dans l’extension d’internet dans le monde réel avec la mise au point de collecteurs de données électroniques, sans fil et connectés en permanence, offre la possibilité de communiquer numériquement avec des objets physiques et d’échanger des informations entre les mondes physique et virtuel. Ces objets qui pourraient selon Massimo Alioto, professeur agrégé à l’Université Nationale de Singapour, se multiplier très rapidement dans l’avenir afin de fournir tout type d’information en temps réel, seraient de nos jours contraints par la taille des batteries et leur manque d’autonomie. Comme l’estime le professeur Alioto, “les instruments de collecte de données actuels sont conçus en fonction de la taille des batteries, et les périphériques autoalimentés pourraient résoudre certains problèmes d’autonomie et de taille”.

Dans ce cadre, ces technologies de récupération de l’énergie sont tout à fait adaptées aux appareils exigeant une énergie faible mais continue tels que les détecteurs de fumée, les alarmes, les compteurs intelligents, les télécommandes, les implants médicaux ou les patchs médicaux jetables. Autant d’appareils qui devraient selon toute vraisemblance évoluer vers une connexion permanente au réseau internet. En effet, selon le cabinet d’étude Gartner, plus de 26 millions d’appareils de ce type seront connectés à Internet à l’horizon 2020 et cela aussi bien pour “les appareils portables, les équipements industriels, les compteurs d’énergie, les systèmes de télématique, les appareils ménagers et autres appareils connectés”.

Crédits photo : Texas Instrument