En se modernisant, l’équipement des militaires devient aussi plus énergivore. Qu’il s’agisse d’un simple soldat en déplacement ou d’un camp de base, l’armée se retrouve confrontée à de nouveaux défis pour alimenter son matériel. Elle compte bien les relever grâce aux innovations d’une multitude de PME qu’elle finance. Certaines ont retenu notre attention lors du traditionnel Forum de l’innovation qui s’est tenu il y a quelques jours sur le site de l’Ecole Polytechnique à Saclay. L’objectif est clair : produire davantage d’énergie et optimiser son stockage, même en mobilité ou en conditions extrêmes.
Un réservoir à hydrogène de poche
Le projet Morphy consiste à alimenter en électricité un fantassin nomade. Il est conduit par la société jurassienne Mahytec, spécialiste du stockage de l’hydrogène. Oubliez vos batteries externes de smartphones ! La puissance de ce réservoir portatif de poche suffit à tenir deux semaines dans la nature en autonomie totale pour un sportif de type randonneur, spéléologue ou navigateur. Et plusieurs jours pour un soldat en déplacement ou une unité qui aurait besoin d’une alimentation d’appoint pour son matériel de transmission.
« L’avantage de ce système est d’être tout à fait portable avec ses dimensions compactes de 10 centimètres sur 10 centimètres, mais aussi sa souplesse obtenue grâce à ces quatre blocs », fait observer Dominique Perreux, PDG de Mahytec. Le système est hybride. Les quatre petits modules du réservoir stockent l’énergie, de l’hydrogène compact, sous forme de poudre ( à gauche sur la photo ci-dessus). On appelle cela de l’hydrure. Les blocs alimentent ensuite une pile à combustible du commerce qui contient du gaz et qui va elle-même recharger l’appareil dont on a besoin (à droite sur la photo ci-dessus). Cette technologie est encore exploratoire et chère, mais prometteuse. Elle a d’ailleurs déjà été testée sur le terrain. Les premières applications civiles pourraient être expérimentées à l’horizon 2019. « D’ici là, nous aurons encore optimisé le système. Nous espérons notamment augmenter sa puissance de sortie », promet Dominique Perreux.
Une centrale solaire mobile thermique
Aujourd’hui, l’armée utilise essentiellement des groupes électrogènes sur ses bases militaires à l’étranger. Le problème, c’est que cela nécessite des réapprovisionnements en carburant périlleux pour les troupes. La PME H2P Systems a développé une solution alternative rapidement déployable : la centrale solaire thermique SOLTHAIR. Elle se compose d’une parabole avec 30 m² de miroirs, qui focalise la lumière sur une toute petite surface équivalente à une feuille A4. « C’est le principe d’une cocotte-minute : nous chauffons l’air et le faisons monter en pression », détaille le PDG de H2P Systems Frédéric Thévenod. Le rayonnement solaire est converti en énergie mécanique grâce à un moteur à air chaud dont le piston se met à fonctionner lorsque suffisamment de pression s’est accumulée dans l’échangeur. Ce moteur a été développé dans un tout autre contexte pour récupérer l’énergie à l’échappement des camions et tracteurs. Et est aujourd’hui réutilisé dans cette nouvelle application.
« Nous pouvons ainsi atteindre une puissance de 10 kw pour une seule station », nous informe Frédéric Thévenod. Le premier prototype a été finalisé cette année et devrait être testé au printemps prochain sur le terrain. Cette solution pourrait remplacer à terme les actuelles fermes solaires photovoltaïques qui fonctionnent avec des moteurs Stirling. Ses avantages ? Une plus grande puissance, moins d’encombrement au sol, et aucune maintenance. Pourquoi pas un jour équiper des particuliers ? Ce serait possible mais pas sur tous les territoires. Seules les régions très ensoleillées peuvent espérer accueillir un jour de telles stations.
Une batterie miniature qui fonctionnera grâce à l’air
Comment alimenter des nanodrones de surveillance avec une batterie puissante qui ne les encombre pas ? Jérémy Freixas, étudiant à l’Université de Nantes, parie sur le potentiel des micro-batteries zinc-air auxquelles il consacre actuellement une thèse. Le principe des piles zinc-air est ancien et déjà utilisé à petite échelle sur des appareils auditifs, des bouées de navigation ou encore des systèmes de signalisation ferroviaire. L’énergie est tirée d’une réaction chimique de rouille : l’oxydation du zinc avec l’oxygène de l’air.
« Les batteries zinc-air présentent une capacité entre 5 et 10 fois supérieure au lithium-ion mais elles se rechargent très difficilement, voire pas du tout ». Plusieurs équipes scientifiques universitaires planchent actuellement sur le sujet. Jérémy Freixas, lui se concentre sur la miniaturisation. Et projette de concevoir une batterie de moins d’1mm d’épaisseur. Tout en rêvant à de multiples applications. « On pourrait embarquer ce type de batteries sur des capteurs communicants dans des textiles et pourquoi pas les faire ingérer dans le corps de patients pour de la surveillance médicale », envisage-t-il.
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