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La DARPA a récemment établi un nouveau record en matière de transmission d’énergie optique, en collaboration avec le Laboratoire de recherche navale des États-Unis. L’équipe de recherche a réussi à transmettre 800 watts de puissance sur une distance de 8,5 kilomètres en seulement trente secondes, surpassant largement les précédents records de puissance et de distance de 230 watts et 2,7 kilomètres. Cette avancée technologique pourrait marquer un tournant dans la manière dont l’énergie est distribuée et utilisée à travers le monde, avec des implications notables pour les opérations militaires et civiles.
L’impact potentiel du transfert d’énergie par faisceau optique selon la DARPA
Les dirigeants militaires américains voient dans le transfert d’énergie par faisceau optique une solution pour éliminer les coûts et les complexités liés au transport de carburant et d’équipements de production d’énergie vers des endroits éloignés. En générant de l’énergie en un lieu et en la transmettant vers un ou plusieurs endroits distants, le transfert d’énergie optique pourrait simplifier considérablement les opérations logistiques.
La DARPA a souligné que l’énergie est une nécessité fondamentale pour les opérations militaires, et que les méthodes traditionnelles pour l’acheminer vers les zones de combat ou les zones sinistrées sont souvent lentes, risquées et gourmandes en ressources. Par le passé, l’agence a exploré des projets visant à transmettre de l’énergie directement à des avions et drones en vol, ainsi que dans des zones de guerre. Cependant, la technologie souffrait jusqu’à présent de limitations en termes de puissance et de distance, réduisant son utilisation pratique.
Les récents essais du POWER Receiver Array Demo (PRAD), menés au High Energy Laser Systems Test Facility, ont permis d’augmenter ces seuils tout en démontrant une efficacité de transfert d’énergie viable, ouvrant ainsi la voie à des applications plus larges.
Un récepteur sur mesure et un laser optique à haute énergie battent des records
Pour améliorer l’efficacité et la portée du transfert d’énergie optique, l’équipe de la DARPA a conçu un récepteur personnalisé doté d’une ouverture compacte. Ce dispositif empêche le faisceau de perdre de l’énergie en traversant l’ouverture, maximisant ainsi le transfert de puissance.
Une fois à l’intérieur, le faisceau laser à haute énergie est réfléchi par un miroir parabolique sur des cellules photovoltaïques, similaires à celles utilisées dans les panneaux solaires, qui convertissent le faisceau en énergie utilisable. Bien que l’objectif principal du test était de valider rapidement la capacité d’un nouveau design à étendre massivement la distance potentielle, le système s’est révélé relativement efficace avec environ 20 % de l’énergie transmise convertie en électricité.
L’équipe a célébré ce succès en utilisant une partie de l’énergie transmise pour faire éclater du pop-corn, un clin d’œil au film des années 1980 Real Genius. Testé au sol, le système a montré des résultats impressionnants, car l’atmosphère est plus dense au niveau de la surface terrestre.
Augmenter la puissance et améliorer l’efficacité : objectifs de la phase 2 du programme POWER
Les responsables du programme PRAD soulignent que le délai court pour mener à bien les expériences a entraîné des « compromis » en termes d’efficacité. Par exemple, le récepteur personnalisé, développé par Teravec Technologies avec le soutien de Packet Digital et de l’Institut de technologie de Rochester, a été achevé en seulement trois mois.
Pour la phase 2 du programme POWER, l’équipe prévoit de tester plusieurs améliorations potentielles de leur conception existante afin d’augmenter encore la distance, la puissance et l’efficacité du transfert d’énergie optique. Ils exploreront également la possibilité d’adapter le système à des niveaux de puissance plus élevés et à différentes plateformes, comme les véhicules aériens sans pilote (UAV).
Avec le succès des tests PRAD, le programme POWER a considérablement réduit les risques pour un élément clé de la faisabilité du transfert d’énergie à longue distance. L’objectif est désormais de démontrer les avantages des relais intégrés et de la transmission d’énergie verticale, en recherchant la créativité et l’innovation de partenaires potentiels pour atteindre ces objectifs.
Vers une nouvelle ère pour la transmission d’énergie
Cette démonstration récente a brisé les idées reçues sur les limites de la technologie de transfert d’énergie par faisceau, et elle incite déjà l’industrie à reconsidérer ce qui est possible. Avec un potentiel immense, cette technologie pourrait transformer la manière dont l’énergie est distribuée, tant pour les applications civiles que militaires.
Alors que la DARPA continue d’explorer de nouvelles possibilités avec la phase 2 du programme POWER, une question demeure : jusqu’où cette technologie novatrice peut-elle aller dans la transformation de notre gestion de l’énergie à l’échelle mondiale ?
