Résumé :
Des chercheurs de l'Université de l'Arkansas et de l'Université du Michigan ont démontré un récupérateur d'énergie au graphène qui utilise les champs magnétiques autour des lignes électriques CA pour alimenter des capteurs de température à très faible consommation. Le système fonctionne avec une consommation d’énergie de l’ordre du nanowatt, convertissant les champs magnétiques des lignes électriques, autrement facilement ignorés, en énergie pour de minuscules appareils électroniques.
L'inducteur en graphène de l'appareil collecte l'énergie du champ magnétique CA, puis le circuit convertit le signal CA en CC pour charger le condensateur ; le condensateur stocke l'énergie électrique destinée à être utilisée par le capteur. L'équipe de recherche a déclaré que l'inducteur reconstitue la charge plus rapidement que le capteur ne consomme d'énergie, de sorte que le stockage d'énergie peut continuer à être maintenu lorsque les lignes électriques à proximité fonctionnent normalement. L’étude s’est concentrée sur le courant alternatif à 60 Hz, courant aux États-Unis. Les performances à d’autres fréquences du réseau n’ont pas été prises en compte dans cette étude.
Les chercheurs estiment qu'en cas de coupure de courant, le condensateur chargé permettra au capteur de continuer à fonctionner pendant au moins 24 heures, voire une semaine. Cette durée de vie de la batterie est une estimation faite par l'équipe sur la base de l'appareil actuel et n'est pas le résultat de tests de panne de courant à long terme. L'article souligne également que le système expérimental passe toujours par des étapes initiales ponctuelles, notamment la précharge du condensateur de stockage d'énergie et la configuration du processeur ; un démarrage à froid entièrement autonome n’a pas encore été vérifié.
Ce travail a été publié dans "Vacuum Science and Technology B". L’équipe a également déjà démontré l’utilisation de cellules solaires au graphène pour alimenter des capteurs de température. L'objectif à long terme est de combiner diverses méthodes de récupération d'énergie environnementale telles que l'énergie solaire, l'énergie thermique, le son, le mouvement et les champs électromagnétiques, afin que l'agriculture, la surveillance environnementale, le suivi médical et les équipements logistiques puissent réduire les besoins de maintenance pour le remplacement des batteries.
L'équipe de recherche envisage que ce type de capteur puisse fonctionner sans surveillance pendant une longue période dans des conditions de faible consommation, mais le « fonctionnement continu pendant des décennies » reste l'objectif de recherche et de développement, et non la durée de vie qui a été prouvée jusqu'à présent. NTS Innovations, qui détient la licence exclusive de commercialisation des technologies connexes, a déclaré que plus de 60 partenaires potentiels ont exprimé leur intérêt pour les tests ou l'intégration.
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