Energy harvesting : définition et moyens pour se passer de batterie

Energy harvesting : définition et moyens pour se passer de batterie En perpétuel développement, l'IoT accueille un nouveau concept : l'energy harvesting. Définition, fonctionnement rôle dans l'IoT, voici tout ce qu'il faut savoir sur cette alternative à la batterie traditionnelle.

Energy harvesting : qu'est-ce que c'est ?

L'energy harvesting, que l'on peut traduire par "récolte d'énergie" ou "énergie de récupération" en français, désigne une technologie destinée à capter une énergie issue de l’environnement (ou de l’activité humaine) pour pouvoir ensuite faire fonctionner un appareil électronique. A l’instar des énergies renouvelables, l’energy harvesting valorise les sources d’énergie naturellement présentes dans notre environnement.

L'energy harvesting dans l'IoT

L'autonomie et la gestion des piles est l'une des principales problématiques dans l'IoT. L'energy harvesting y apporte une solution. Cette technologie fournit une puissance assez limitée (de l'ordre de quelques watts seulement) mais se révèle ainsi parfaitement adaptée pour les objets connectés, peu consommateurs d'énergie. C'est le cas par exemple :

  • Pour un interrupteur autonome ou un trottoir piézoélectrique
  • Pour les objets de l'électronique vestimentaire
  • Pour un réveil solaire
  • Etc.

Les appareils sans pile peuvent avoir une durée de vie de plus de 20 ans, souligne l'entreprise Enocean. Le marché de la smart home est celui où l'usage de l'energy harvesting est le plus répandu mais les industriels s'intéressent de plus en plus à cette technologie, à l'image de Naval Group pour équiper ses sous-marins. De son côté, l'opérateur IoT Sigfox prévoit de développer pour les acteurs de la supply chain des étiquettes alimentées par energy harvesting afin d'effectuer le traçage de leurs colis. Cette méthode de récupération de l'énergie permet également à l'entreprise LeanConnected de fournir des solutions IoT dans les milieux isolés, notamment pour les refuges, stations météo et les parc nationaux dans les Pyrénées.

L'energy harvesting par les vibrations

Plusieurs énergies peuvent être récoltées pour l’energy harvesting. C’est le cas notamment de l’énergie solaire, de l’éolien, de l’énergie thermique, ou encore de l’énergie issue des vibrations et des mouvements du corps. En termes techniques, les technologies de production d’énergie/d’électricité par energy harvesting se résument à l’énergie cinétique, la piézoélectricité, l’électromagnétisme, la thermoélectricité, le photovoltaïque et quelques autres encore.

La conversion de l'énergie vibratoire en énergie électrique est notamment mise en avant dans l'industrie, où les machines et moteurs peuvent servir à alimenter les capteurs qui leur sont associés. 

Zoom sur le développement des biopiles

Depuis plusieurs années, de nombreux chercheurs s’évertuent à trouver de nouvelles sources d’énergie toujours plus "propres" et écologiques. Capable de transformer l’énergie chimique en énergie électrique, la biopile se distingue de son aînée dans sa composition : des composants 100% naturels, donc biodégradables, loin des effets nocifs et polluants des métaux tels que le manganèse ou le platine. Le glucose, les bactéries ou encore les plantes se présentent désormais comme les ambassadeurs de biopiles plus respectueuses de l’environnement. Dans ce domaine, les alternatives à la pile traditionnelle se multiplient. L’entreprise BeFC basée à Grenoble a notamment mis au point une pile écologique à base… de papier ! En Californie, des chercheurs sont parvenus à mettre au point une pile à combustion alimentée par des algues. Des avancées majeures qui en appellent beaucoup d’autres dans les années à venir.

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