Mais la téléalimentation par fibre optique est-elle une option viable actuellement ? Des chercheurs de Semiconducteurs du groupe III-V de l'Institut de l'énergie solaire de l'Université polytechnique de Madrid et de Groupe d'affichage et d'applications photoniques de l'Université Carlos III Ils l'ont analysé et ont publié un article de synthèse sur l'alimentation électrique photovoltaïque à distance via la fibre optique (« Beaming power: Photovoltaic laser power converters for power-by-light ») dans la prestigieuse revue Joule (facteur d'impact 41,248).
Cet article s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre les deux groupes, financée par la Communauté de Madrid dans le cadre de l'appel à projets synergiques dans les domaines scientifiques nouveaux et émergents, à travers le projet « Rétroaction photovoltaïque par fibre optique pour la mesure et le contrôle en environnements extrêmes, TEFLON-CM » (http://www.teflon-cm.esAirbus, Red Eléctrica Española et Tecnalia Ventures participent en tant qu'entreprises partenaires au projet TEFLON-CM.
« Un système d'alimentation photovoltaïque à distance par fibre optique se compose d'une source de lumière monochromatique (généralement un laser), d'un support de transmission (la fibre optique) et d'un convertisseur photovoltaïque », expliquent les chercheurs. « Dans ces systèmes, la source lumineuse convertit l'énergie électrique (prélevée dans une zone non touchée par le conflit) en énergie lumineuse, laquelle est acheminée par la fibre optique jusqu'au convertisseur photovoltaïque. La fibre optique et le convertisseur sont tous deux situés dans une zone d'exclusion. L'énergie est donc transportée sous forme de lumière, et le convertisseur photovoltaïque transforme l'énergie lumineuse du laser couplé à la fibre en électricité directement dans la zone d'utilisation. ».
De plus, ces systèmes permettent également la transmission de données par fibre optique entre l'unité distante et la station de base. D'autres options existent pour alimenter les systèmes distants. L'utilisation de batteries est la plus simple. Cependant, leur remplacement doit être effectué périodiquement et s'avère coûteux (main-d'œuvre, prix de la nouvelle batterie, temps d'assemblage, etc.). Par ailleurs, le remplacement d'une batterie dans une zone d'exclusion peut être dangereux, onéreux, voire impossible. C'est pourquoi certaines tentatives ont été faites pour utiliser l'énergie micro-ondes, mais cette option s'est révélée coûteuse et son impact sur la santé est incertain.
Pour les chercheurs, comparée à ces options, l'utilisation de systèmes d'alimentation à distance par fibre optique offre de nombreux avantages, notamment : l'isolation électrique entre les composants du système de part et d'autre de la fibre, l'immunité aux interférences électromagnétiques, la légèreté de la fibre optique par rapport au cuivre, la suppression des batteries et de leur entretien, et la flexibilité du placement des capteurs, puisqu'une prise de courant à proximité n'est pas nécessaire.
« Les systèmes d’alimentation photovoltaïque à distance utilisant la fibre optique ont une multitude d’applications dans le domaine de la mesure et du contrôle à distance des processus dans des environnements extrêmes tels que les lignes à haute tension, les usines à gaz, les usines chimiques, les usines pétrochimiques, les mines, les dépôts de carburant d’aviation, les satellites, les centrales nucléaires, la lutte contre les incendies, la biomédecine, etc. », concluent les chercheurs, qui rappellent que les convertisseurs photovoltaïques pour la lumière laser sont les dispositifs présentant le rendement photovoltaïque le plus élevé, atteignant des rendements supérieurs à 60 %.
Référence : Carlos Algora, Iván García, Marina Delgado, Rafael Peña, Carmen Vázquez, Manuel Hinojosa, Ignacio Rey-Stolle, Beaming power : Photovoltaic laser power converters for power-by-light, Joule, Volume 6, Issue 2, 2022, Pages 340-368, ISSN 2542-4351, https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.11.014.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435121005407)
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