L'énergie sans fil en Finlande : science-fiction ou réalité ?

Points clés à retenir

• Laser Power is Real : la startup finlandaise Winse Power utilise des lasers pour transmettre de l’énergie en toute sécurité, en ciblant des utilisations industrielles et militaires.
• « Fils » ultrasoniques : des chercheurs de l’Université d’Helsinki peuvent guider l’électricité dans l’air à l’aide d’ondes sonores, créant ainsi des fils invisibles temporaires.
• Chargement RF : l’université d’Oulu développe le « Wi-Fi pour l’alimentation » pour maintenir les capteurs et les appareils IoT chargés sans piles.

Imaginez un monde où votre téléphone se recharge dans votre poche lorsque vous entrez dans une pièce, où les drones volent indéfiniment sans atterrir et où les capteurs industriels fonctionnent pendant des décennies sans changer de batterie. C’est la promesse de l’énergie sans fil, un concept qui fascine l’humanité depuis la tour Wardenclyffe de Nikola Tesla.

Récemment, la Finlande est devenue un épicentre improbable pour cette technologie, avec des titres viraux affirmant que la nation nordique a « résolu » l’électricité sans fil. Les réseaux sociaux regorgent de vidéos d’étincelles volant dans les airs et d’affirmations d’un avenir sans fil. Mais comme pour tout ce qui semble trop beau pour être vrai, la réalité est plus nuancée.

La nouvelle technologie finlandaise est-elle une solution pratique prête à être diffusée aux heures de grande écoute, ou s’agit-il simplement d’un vœu pieux ? Les recherches menées à Helsinki, Oulu et Tampere séparent les rêves de science-fiction de la réalité technique.

Contexte : La quête de l’alimentation sans fil

Le rêve Tesla

Le rêve de l’alimentation sans fil n’est pas nouveau. Il y a plus d’un siècle, Nikola Tesla a tenté de transmettre de l’électricité à travers la terre et l’atmosphère. Bien que sa grande vision d’un réseau sans fil mondial ne se soit jamais concrétisée, la physique qui la sous-tend, l’induction et la résonance électromagnétiques, est devenue la base des commodités modernes telles que les chargeurs de brosses à dents et les tablettes sans fil Qi.

Le goulot d’étranglement moderne

Aujourd’hui, la soif de pouvoir est mobile. Les données sans fil sont omniprésentes ; l’alimentation sans fil vient ensuite. Les batteries se sont améliorées, mais elles sont lourdes, coûteuses et polluantes. Le « dernier kilomètre » de la fourniture d’énergie reste un fil physique. C’est le goulot d’étranglement que les chercheurs finlandais tentent de briser.

Comprendre les avancées finlandaises

L’« énergie sans fil » finlandaise n’est pas une invention unique mais un ensemble de trois technologies distinctes, chacune ciblant un problème différent.

1. Winse Power : l’énergie par la lumière

La plus viable commercialement des trois vient de Winse Power Oy, une startup basée à Tampere. Leur approche est « la puissance par la lumière ».

Comment ça marche

Winse Power utilise des lasers à diodes de haute puissance pour transmettre de l’énergie à un récepteur photovoltaïque spécialisé. Considérez-le comme un panneau solaire, mais au lieu de dépendre du soleil, il reçoit un faisceau laser concentré et réglé. Le récepteur reconvertit cette lumière en électricité avec une grande efficacité.

Pourquoi c’est important

Ce n’est pas pour charger votre téléphone. C’est pour l‘“isolation galvanique”, qui envoie de l’énergie là où les fils ne peuvent pas ou ne devraient pas aller.

• Sécurité : Dans les environnements dangereux (comme les raffineries de gaz ou les centrales nucléaires), une étincelle provenant d’un fil physique peut être catastrophique. La lumière ne peut pas provoquer d’étincelle.
• Résilience : Pour les applications militaires, une liaison laser est plus difficile à perturber physiquement qu’un câble en cuivre.
• Portée : contrairement à l’induction magnétique (chargeur de votre téléphone), les lasers peuvent transmettre de l’énergie sur des distances importantes, alimentant potentiellement des drones en vol ou des capteurs à distance dans l’Arctique.

2. Université d’Helsinki : le « fil » ultrasonique

C’est celui qui ressemble à de la magie. Des chercheurs de l’Université d’Helsinki ont démontré un moyen de guider l’électricité dans l’air à l’aide des ultrasons.

Comment ça marche

Les ondes sonores à haute fréquence créent un canal de plus faible densité dans l’air. Ce canal agit comme un chemin de moindre résistance pour l’électricité. Lorsqu’une tension est appliquée, l’arc (étincelle) suit avec précision le « tunnel sonore » invisible, créant ainsi un fil temporaire et invisible.

Pourquoi c’est important

Bien qu’encore au stade du laboratoire, cela a des implications considérables. Il permet des connexions « à la demande ». Imaginez un bras robotique qui n’a besoin d’énergie que pendant une fraction de seconde pour souder un joint, il pourrait recevoir une charge d’énergie dans l’air exactement quand et où cela est nécessaire, sans attache physique.

3. Université d’Oulu : le Wi-Fi pour l’électricité

À l’Université d’Oulu, l’accent est mis sur la récolte de radiofréquences (RF).

Comment ça marche

Ce système fonctionne comme votre routeur Wi-Fi, mais au lieu de simplement envoyer des données, il envoie de l’énergie. Des antennes spécialisées installées sur de petits appareils « récoltent » ces ondes radio et les convertissent en un minuscule filet d’électricité.

Pourquoi c’est important

Il s’agit du catalyseur de « l’Internet des objets » (IoT). Ce n’est pas assez de puissance pour faire fonctionner un ordinateur portable, mais c’est suffisant pour les capteurs de température, les étiquettes intelligentes ou les étiquettes de suivi. L’objectif est d’éliminer les milliards de piles bouton qui finissent chaque année dans les décharges.

La réalité est à l’épreuve : pratique ou pieux ?

Alors, est-ce pratique ? La réponse dépend de ce que vous essayez de faire.

Là où c’est pratique MAINTENANT

• Capteurs industriels : la technologie laser de Winse Power est une solution légitime pour alimenter des capteurs dans des environnements à haute tension ou explosifs. Cela résout un véritable problème d’ingénierie.
• Militaire et spatial : L’Agence spatiale européenne (ESA) et l’OTAN sont intéressées pour une raison. Des liaisons électriques fiables et sans fil sont des atouts stratégiques.

Là où ce sont encore des vœux pieux

• Powering Cities : Les lignes de transmission à haute tension ne sont pas remplacées.
• Recharger votre véhicule électrique pendant la conduite : Bien qu’il existe une recharge dynamique sans fil pour les véhicules électriques (en utilisant des bobines magnétiques sur la route), la technologie finlandaise « basée sur l’air » n’est pas adaptée aux besoins élevés en kilowatts d’une voiture.

Défis et limites

1. Efficacité : La conversion de l’électricité en lumière/son/RF et inversement entraîne toujours une perte. Un fil de cuivre est quand même efficace à 99 %. Les méthodes sans fil ont du mal à atteindre une efficacité de bout en bout de 50 à 60 % dans des conditions réelles.
2. Ligne de visée : Les systèmes laser et ultrasoniques nécessitent généralement un chemin dégagé. Le brouillard, la neige (ironiquement pour la Finlande) et les obstacles physiques peuvent rompre la connexion.
3. Sécurité : Les lasers haute puissance et les arcs à haute tension sont dangereux. Les applications grand public nécessiteront des systèmes de sécurité infaillibles pour garantir que personne ne soit zappé ou aveuglé.

Quelle est la prochaine étape ?

Court terme (1-2 ans)

Attendez-vous à voir des systèmes « alimentation par la lumière » déployés dans des projets pilotes industriels de niche. Vous verrez peut-être des étiquettes électroniques « sans pile » dans les magasins alimentés par la récolte RF.

Long terme (5 ans et plus)

À mesure que la technologie évolue, la “puissance par air” pourrait devenir une fonctionnalité standard dans les maisons intelligentes pour les appareils à faible consommation. Votre détecteur de fumée, votre serrure intelligente et votre thermostat n’auront peut-être plus jamais besoin d’un changement de pile, en étant alimentés par un hub central.

Le résultat

La technologie énergétique sans fil de la Finlande n’est pas seulement un vœu pieux, mais ce n’est pas non plus la solution miracle suggérée par les vidéos virales. Il s’agit d’un ensemble de solutions techniques sérieuses et scientifiquement valables pour des problèmes spécifiques.

Les connexions physiques pour les appareils électroménagers ou les véhicules électriques ne disparaissent pas encore. Mais pour les milliards de petits capteurs qui constitueront les futures villes intelligentes, l’avenir s’annonce prometteur – et sans fil.

Nos sources (2)

• defencefinancemonitor.substack.com Winse Power Oy: Finland’s Light-Based Energy Solutions
• vocal.media Finland Makes Breakthrough in Wireless Electricity