Premières mondiales : démonstrations réussies de transmission d'énergie à travers l'air successivement par la JAXA et Mitsubishi Heavy Industries

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L'Agence japonaise d'exploration spatiale (JAXA) a annoncé avoir réussi une avancée technique majeure, en parvenant pour la première fois à convertir et transmettre de l'électricité avec une puissance de près de 2 kilowatts transmise sur une distance de 55 mètres [1], par micro-ondes et en utilisant un dispositif de contrôle de la directivité. Les micro-ondes ont été converties avec succès en courant électrique à la réception.

Crédits : cookelma

L'émetteur a envoyé le signal par faisceau laser transmettant les micro-ondes à une fréquence de 5.8GHz vers le récepteur d'énergie, qui transmet le signal pilote [2]. L'expérience a été menée dans la préfecture de Hyogo dans l'ouest du Japon A noter que l'énergie transmise par micro-ondes n'est pas dangereuse (contrairement à un four à micro-ondes par exemple) grâce à sa faible densité d'énergie [3].

Juste après la JAXA, c'est au tour du groupe Mitsubishi Heavy Industries (MHI) d'annoncer avoir réussi une expérimentation de transmission d'électricité sans fil à travers l'air [4]. Le conglomérat a indiqué être parvenu à faire transmettre une puissance de 10 kilowatts sur une distance de 500 mètres en exploitant la conversion d'électricité en flux énergétique transmis par micro-ondes. Le succès de l'opération a été confirmé par l'illumination de LEDs, qui ont affiché le nom MHI.

MHI a réalisé cette démonstration au sol avec le concours de Japan Space Systems (de même pour la JAXA [5]), le consortium formé par le METI (Ministère japonais de l'économie, du commerce et de l'industrie) et rassemblant divers experts académiques, institutionnels et industriels pour mener à bien le projet "développement de la technologie pour la transmission d'énergie sans fil 2012". Cette démonstration, réalisée à Kobe, utilise également la technologie qui pourrait servir sur Terre et dans l'espace, à travers le space solar power systems (SSPS), censé être le système de génération d'énergie du futur.

Le Japon rêve depuis les années 1980 de produire de l'électricité au niveau spatial et de l'envoyer ensuite vers la Terre, s'affranchissant ainsi d'une météo capricieuse et des cycles jour/nuit qui empêchent d'exploiter l'énergie du Soleil au maximum. Un ambitieux projet a été lancé en 2009, après des recherches débutées en 1998, afin de résoudre les questions écologiques et économiques lié à la génération de l'énergie du Japon. Concrètement, de vastes panneaux photovoltaïques installés sur des satellites géostationnaires, concentreront l'énergie solaire et la convertiront en courant électrique. Ce courant électrique sera à son tour transformé en flux énergétique transmis par faisceau laser ou micro-ondes jusqu'à la Terre où il sera capté par une gigantesque antenne parabolique dédiée, et retransformé en électricité, avec une capacité annuelle cinq à dix fois supérieure à aire identique (pas de dépendance vis-à-vis de la météo) aux panneaux solaires actuels.

D'après la JAXA, un récepteur sur Terre d'un rayon de 3 kilomètres permettrait de récupérer et de créer jusqu'à 1 gigawatt d'électricité (quasiment l'équivalent d'un réacteur nucléaire) [6]. Il faudra toutefois encore des décennies avant d'envisager une réalisation pratique d'un tel système dans l'espace, étant donnés les défis que la mise en place d'un tel système soulève (taille des structures, maintenance, etc.).

De manière générale, la technologie de transmission de puissance sans fil contribue à la diversification des sources d'énergie. La réussite de ces tests ouvrent la voie à l'utilisation de cette technologie pour la transmission d'énergie dans de nombreux domaines, par exemple lorsque des infrastructures ont été détruites par une catastrophe naturelle et bien d'autres applications (comme le chargement des voitures électriques).

Sources :

- [1] Article du Asahi Shimbun, avec vidéo du dispositif de la JAXA, 8 Mars 2015 (en japonais) : http://www.asahi.com/articles/ASH376JM4H37PLBJ002.html

- [2] Article sur le site de response.jp, 6 Mars 2015 (en japonais) : http://response.jp/article/2015/03/05/245828.html

- Avec illustrations du fonctionnement de la démonstration de la JAXA (en japonais) http://response.jp/article/img/2015/03/05/245828/846976.html (1/2)

- http://response.jp/article/img/2015/03/05/245828/846977.html (2/2)

- [3] Présentation du "Space Solar Power Systems project" par Yasuyuki Fukumuro de la JAXA (en anglais): http://global.jaxa.jp/article/interview/vol53/index_e.html

- [4] Le communiqué de presse de Mitsubishi Heavy Industries, 12 Mars 2015 (en anglais): https://www.mhi-global.com/news/story/1503121879.html

- [5] Le site de Japan Space Systems (en japonais): http://www.jspacesystems.or.jp/

- [6] Article de l'IEEE, 24 Avril 2014 (en anglais) : "How Japan Plans to Build an Orbital Solar Farm" : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/VoHMG

- Article sur Phys.org, 12 Mars 2015 (en anglais) - "Japan space scientists make wireless energy breakthrough" : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/UajFr

Rédacteurs :

Yan-Taro CLOCHARD - ch.mission.stic@)ambafrance-jp.org

Origine :

BE Japon numéro 720 (17/03/2015) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/78146.htm