Le programme POWER de la DARPA et de Raytheon veut révolutionner la transmission d’énergie en proposant un système qui la transmet efficacement par les airs. Utilisant des relais aériens et des technologies laser, ce système permettrait d’acheminer l’énergie dans des zones de conflit et d’offrir des applications potentielles innovantes dans le secteur civil.
Le transport de l’énergie, pilier de toute activité humaine, se trouve au cœur d’une transformation avec l’initiative conjointe de l’Agence pour les Projets de Recherche Avancée de Défense (DARPA) et la société Raytheon dans un projet conjoint ambitieux doté d’un budget de 10 millions de dollars : un système de relais sans fil aérien pour la transmission d’énergie, nommé POWER (Persistent Optical Wireless Energy Relay).
L’objectif principal de ce système est de fournir une source d’énergie fiable et efficace dans des environnements opérationnels complexes, souvent caractérisés par des conditions difficiles et imprévisibles. Ces environnements peuvent inclure des zones de conflit ou des régions éloignées, où l’accès à l’énergie conventionnelle est limité ou inexistant. Cette innovation, alliant technologies laser et drones de haute altitude, promet aussi nouvelles perspectives dans la gestion de l’énergie civile.
Une véritable toile énergétique
Le système POWER est basé sur l’utilisation de drones de haute altitude, équipés de technologies avancées pour la réception et la transmission d’énergie. Concrètement, ces appareils sont conçus pour fonctionner à des altitudes élevées, où ils peuvent capter l’énergie transmise par des lasers au sol et la rediriger vers des zones nécessitant de l’énergie.
Le système POWER introduit ainsi le concept de « toile énergétique », matérialisé par les drones, un système de distribution aérienne d’énergie dynamique et flexible. Les logisticiens militaires peuvent router l’énergie de manière précise et réactive. Cette capacité est particulièrement utile dans les zones de conflit ou les régions éloignées, où les infrastructures énergétiques traditionnelles sont soit absentes, soit compromises.
Cette toile énergétique permet de surmonter ces défis en fournissant une source d’énergie fiable et continue, permettant de maintenir les opérations et les communications sur le terrain. Elle est capable de soutenir une variété d’actifs militaires, y compris des robots terrestres, aériens ou maritimes. Un drone de surveillance pourrait par exemple rester dans les airs indéfiniment, recevant de l’énergie du réseau de relais aériens, ce qui représente un avantage stratégique significatif.
Cette méthode de transmission d’énergie par laser représente une véritable rupture technologique par rapport aux méthodes traditionnelles. En plus de transmettre directement l’énergie, les drones peuvent servir de relais pour étendre la portée globale de la distribution, permettant ainsi une couverture plus large. Cette technologie offre également la possibilité de rediriger rapidement l’énergie vers différents points, selon les besoins opérationnels, augmentant ainsi la réactivité et l’efficacité des forces militaires.
Les défis techniques de la toile énergétique
Le système POWER, malgré son innovation et sa flexibilité, n’est pas exempt de défis techniques, notamment en matière de rendement énergétique. L’une des principales contraintes réside dans la perte d’énergie qui se produit à chaque étape de la transmission. En effet, lors de la conversion de l’électricité en lumière laser et vice versa, une partie de l’énergie est inévitablement perdue. De plus, dans un système de relais comme POWER, où l’énergie doit être transmise sur plusieurs points avant d’atteindre sa destination finale, ces pertes peuvent s’accumuler.
Cependant, il est important de mettre ces pertes en perspective. Dans les opérations militaires, le transport de carburant traditionnel, souvent par convois terrestres ou aériens est non seulement coûteux, mais également risqué, particulièrement dans les zones de conflit. Le système POWER élimine ces risques en permettant la transmission d’énergie à distance, réduisant ainsi la dépendance aux chaînes d’approvisionnement en carburant vulnérables et améliorant la sécurité des opérations.
Une innovation au service du civil et du climat ?
Au-delà de son application militaire, le programme POWER a le potentiel d’apporter des solutions de distribution d’énergie supplémentaires dans le secteur civil. La DARPA envisage une application de cette technologie sous forme de « toile énergétique sans fil », qui pourrait transformer la manière dont l’énergie est acheminée et consommée dans la vie quotidienne.
Cette technologie permettrait de transmettre l’énergie sur de longues distances sans les contraintes des infrastructures physiques, comme les lignes électriques. Cela pourrait non seulement réduire les coûts et les délais associés à la construction et à la maintenance de ces infrastructures, mais aussi améliorer la résilience du réseau en cas de catastrophes naturelles ou d’autres perturbations.
De plus, l’approche novatrice du programme POWER en matière de distribution d’énergie offre une flexibilité sans précédent, facilitant l’intégration de sources renouvelables, telles que l’énergie solaire ou éolienne, situées dans des régions éloignées ou ayant une production intermittente. Cette capacité à acheminer l’énergie de sources diversifiées et non constantes vers des zones de demande fluctuante représenterait un progrès significatif vers une transition énergétique plus durable. Elle permettrait de réduire la dépendance aux combustibles fossiles, d’exploiter des ressources énergétiques jusqu’alors inaccessibles et de favoriser un réseau énergétique plus résilient et écologiquement responsable.