Les systèmes sans fils autoalimentés par la récupération des fuites énergétiques de ligne électrique à haute tension: une approche d'économie circulaire pour les réseaux d'énergie

RÉSUMÉ

Les écosystèmes énergétiques mondiaux se dirigent de plus en plus vers des sources d’énergie renouvelables, en tenant compte des contraintes environnementales, économiques et sociétales. En particulier, le principe d’énergie circulaire vise à convertir des systèmes en boucle ouverte inefficaces et avec pertes, en boucle fermée permettant une réduction de la consommation de ressources grâce à un recyclage à haut rendement. Les lignes de transport (TL) à haute tension pour la distribution d’électricité sont une artère économique importante du Québec et du Canada, notamment grâce aux barrages hydroélectriques et aux autres sources énergétiques. Il y a pourtant d’importantes fuites électromagnétiques à basse fréquence sur ces lignes à haute tension, ce qui représente une énorme quantité d’énergie perdue, compte tenu des dizaines de milliers de kilomètre de câbles haute tension au Québec.

Ce projet propose de récupérer et de recycler l’énergie électromagnétique de fuite des TL à haute tension en tant que sources d’énergie verte pour des applications de détection et de communication de l’Internet des objets (IoT) dans les zones reculées et rurales. Une technologie de récupération d’énergie à haut rendement sera développée pour recycler et déployer cette énergie sur un nœud local. Une station de base sera auto-alimentée sur la base d’un amplificateur de classe E qui sera étudiée et conçue sans recourir à une batterie ou à une alimentation externe. Celle-ci jouera le rôle de distributeur d’énergie et de relais d’information pour le réseau de capteurs sans-fil disposé à proximité. Une plate-forme de capteurs multifonctions sera développée et testée dans ce projet. Cette plateforme pourra, entre autres, recueillir des informations sur la température, l’humidité, la lumière et la qualité de l’air environnant. Une approche théorique et expérimentale sera déployée et impliquera des aspects de modélisation, de simulation, d’analyse, de conception et d’expérimentation. Ce projet collaboratif, qui sera réalisé entre l’industrie et le milieu universitaire, vise à mettre en œuvre un concept d’énergie circulaire innovateur le long des TL à haute tension au Québec et pourra créer un corridor de communication et d’observation environnemental autonome intelligent desservant les communautés éloignées et rurales.