Exploiter l'énergie cinétique

Les soldats qui embarquent plusieurs technologies portables pourraient bientôt avoir moins de charges lourdes à faire. Puissance M2E , une startup de biomécanique basée à Boise, ID, a développé un microgénérateur conçu pour remplacer les 10 à 30 livres (4,5 à 13,6 kilogrammes) de batteries que la société dit que les troupes portent pour alimenter des appareils tels que des radios, des lunettes de vision nocturne, et les détecteurs de mines.

Puissance à emporter : La marche et d'autres mouvements bousculent les aimants, insufflant de l'énergie aux bobines de fil dans le microgénérateur de M2E.

Le produit de la taille d'une batterie, le M2E, exploite l'énergie cinétique, ou le mouvement physique normal, pour générer de l'énergie. Attaché à une ceinture ou transporté dans un sac à dos, l'ensemble du générateur est contenu dans un boîtier de batterie ordinaire. La marche ou les secousses du porteur déplacent les aimants dans l'appareil. Ces aimants infusent les bobines de fil avec de l'énergie qui peut être utilisée pour alimenter les appareils mobiles. Ce n'est pas une nouvelle technologie : l'appareil utilise le même principe technique qui fait fonctionner une montre à remontage automatique ou une lampe de poche sans pile shake and shine. Mais ces montres et lampes de poche ne sont pas très efficaces pour générer de l'énergie. Une lampe de poche sans batterie, par exemple, exploite suffisamment d'énergie cinétique pour alimenter une ampoule LED pendant 45 minutes après 30 secondes de secousses, mais toutes les sortes de secousses ne fonctionneront pas.

Une lampe de poche shaker ne se charge que si vous la déplacez dans une direction, donc les mouvements dans d'autres directions ne font rien, dit Donald Moorcroft , professeur émérite de physique à l'Université de Western Ontario, au Canada.

Selon le site Web de M2E Power, son système est cinq à sept fois plus puissant que les applications existantes de la technologie. Ainsi, les soldats utilisant le microgénérateur M2E devraient disposer d'une source d'énergie facilement renouvelable.

Avec la lampe de poche et d'autres applications de cette technologie, l'aimant doit traverser la bobine avant de pouvoir générer de l'électricité, explique Regan Rowe, directeur du développement commercial pour M2E Power. Notre innovation principale est que l'aimant commence à générer de l'électricité après avoir franchi la largeur d'un seul fil.

Le développement du microgénérateur intervient à un moment où l'armée dépend fortement des appareils portables et où les batteries conventionnelles sont problématiques sur le terrain. Il est déconseillé aux soldats de partir en mission avec une batterie à moitié chargée par exemple. Par conséquent, les piles sont souvent jetées avant d'être entièrement utilisées. Pour résoudre les problèmes de puissance mobile de l'armée, le ministère de la Défense a récemment lancé un prix de la puissance portable vaut 1 million de dollars.

C'est une cause que le secteur privé tient à soutenir. M2E Power a récemment reçu 8 millions de dollars en capital-risque pour développer le microgénérateur pour le marché militaire. Rowe dit que la société s'attend à avoir des M2E pour les soldats en aussi peu que 12 à 14 mois. Un chargeur grand public, pour les appareils mobiles allant des téléphones portables aux stations de jeux portables, devrait arriver sur le marché dans 18 à 24 mois.

M2E Power n'est pas la seule entreprise à travailler sur un appareil de ce genre ou à utiliser cette technologie. Steve Vetorino, inventeur du Étoile de nuit lampe de poche sans batterie, fonctionne sur un appareil très similaire. Une chose que je trouve suspecte est que le développeur de cette technologie ne mentionne jamais combien de temps il faudra pour recharger une batterie standard, dit-il. Nous travaillons actuellement sur une technologie de charge propriétaire qui sera capable de recharger une batterie de taille C en seulement 10 minutes. Notre appareil tient dans la paume de votre main et ne pèse que quelques onces.

Quel que soit l'appareil, le stockage du mouvement lui-même peut être un problème. Bien qu'il soit facile de voir comment les soldats qui parcourent plusieurs kilomètres à pied garderaient constamment ces batteries de remplacement cinétiques alimentées, quels niveaux de puissance les consommateurs civils plus sédentaires verront-ils ? Selon Rowe, même les mouvements des personnes inactives devraient charger le microgénérateur tout au long de la journée.

Si vous êtes un être humain à faible activité, comme le sont la plupart des Américains, vous passez environ deux heures par jour à vous déplacer, explique Rowe. C'est suffisant pour recharger une demi-heure à une heure de temps de conversation sur votre téléphone portable. À l'heure actuelle, les utilisateurs ont en moyenne 24 minutes de temps de conversation par jour.

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