Demain, si le futur tient ses promesses, les mobiles se rechargeront tout seuls. Ils n’auront plus besoin de nous. Leur batterie recevra de l’électricité par la voie des airs, émise par des chargeurs sans fil installés à la maison, au bureau, dans la voiture, le train, le bus, etc. Ces chargeurs auront une portée de plusieurs mètres et alimenteront nos smartphones jusque dans nos poches. Un scénario complètement utopique ? Peut-être pas.

Qi : jusqu’à quatre centimètres

Revenons à la réalité. Le Palm Pré, commercialisé en 2009, fut probablement le premier smartphone qu’on pouvait charger sans brancher un fil. Son chargeur sans fil fonctionnait jusqu’à quatre centimètres de distance, exactement comme la technologie Qi, plus récente, qui équipe les Samsung haut de gamme depuis deux ans, et les prochains iPhones, comme l’a annoncé Apple le 12 septembre.

On est loin du fantasme futuriste dépeint plus haut. Pour être certain que le mobile charge, mieux vaut le poser au milieu du socle Qi avec soin. Une fois posé, il devient délicat de l’utiliser sans interrompre la charge. Heureusement, dans plusieurs laboratoires américains, coréens, espagnols, la vraie recharge à distance fonctionne déjà.

Pi : jusqu’à 30 centimètres

Un parterre de journalistes américains a assisté, lundi 18 septembre, à la recharge d’un smartphone à 30 centimètres de distance. Selon le fondateur de Pi, John Macdonald, le chargeur Pi peut alimenter les batteries de quatre appareils simultanément. La charge est rapide puisque l’appareil est capable de transmettre un courant de 20 W. Le chargeur, qui ressemble à une lampe de chevet, a été imaginé par des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), et fonctionne selon le principe de l’induction. Le Pi serait compatible avec les smartphones dotés d’une antenne Qi de dernière génération, comme par exemple les derniers iPhones.

Pourquoi utiliser un chargeur à distance Pi, plutôt qu’un chargeur sans fil Qi classique ? Cela permet de poser le smartphone plus rapidement, plus négligemment, sans prendre garde à le positionner précisément sur son socle. En outre, on peut utiliser le smartphone pendant qu’il charge. Et il est possible de charger plusieurs appareils simultanément.

John Macdonald espère commercialiser le Pi en 2018 pour moins de 200 dollars. Il n’exclut pas de licencier la technologie aux fabricants des assistants connectés Google Home, Amazon Echo, ou Apple HomePod.

WiTricity : jusqu’à 80 centimètres

Cette technologie, inventée au MIT également, semble aujourd’hui en sommeil. Mais dès 2010, Haier a présenté un téléviseur alimenté à distance, fonctionnant à 80 centimètres de sa source d’énergie. La borne de chargement était alors plus volumineuse que le téléviseur lui-même, or la miniaturisation est l’un des enjeux majeurs du chargement à distance.

Energous : jusqu’à 4 mètres ?

Cette technologie ne fonctionne pas par induction, mais par ondes radio. A un mètre de distance, le chargeur d’Energous pourrait, selon ses concepteurs, alimenter un smartphone aussi efficacement qu’un chargeur mural. A deux mètres, la recharge retomberait au niveau de charge d’un port USB. Puis elle chuterait à « un filet d’énergie » à quatre mètres de distance.

Energous a levé 24 millions de dollars (20 millions d’euros) à la suite de son entrée en Bourse, en mars 2014, et malheureusement, aucun produit prometteur n’a encore été commercialisé. Apple a peut-être examiné cette technologie avant de choisir le standard universel Qi de charge sans fil. C’est même très probable, car Dialog, un fabricant de puces de gestion de l’alimentation, qui réalise l’essentiel de son chiffre d’affaires en fournissant Apple, a investi 10 millions de dollars dans la start-up Energous en 2016.

Il serait surprenant que Dialog n’ait pas présenté la technologie d’Energous aux ingénieurs de Cupertino. Le probable refus d’Apple pourrait indiquer que la technologie d’Energous n’est pas encore mûre, hélas.

Trois obstacles à lever

Les raisons ne manqueraient pas. Le chargement à plusieurs mètres de distance pose plusieurs problèmes qui mettront probablement des années à être résolus. La puissance du chargeur est telle qu’elle risque de perturber les transmissions sans fil alentour. L’Etat devra potentiellement attribuer une bande de fréquence spécifique aux chargeurs sans fil.

Le rendement de ces chargeurs pose également problème. Plus la distance augmente, plus l’énergie se perd. La solution pourrait venir d’un guidage directionnel des faisceaux d’ondes en direction du smartphone, comme le propose Pi. Voire de l’usage d’antennes en métamatériaux, alternant couches de cuivre et couches aimantées.

Reste la question de la santé. La technologie Qi émet des ondes de faible puissance. Elle ne semble pas gêner le fonctionnement des appareils médicaux portables, type pacemaker ou défibrillateur, même à très courte distance, selon un article publié dans la revue suisse International Journal of Environnemental Research and Public Health, après examen par des pairs.

L’interrogation est plus sensible pour les antennes d’Energous, bien plus puissantes puisqu’elles portent à plusieurs mètres. Cette technologie risque-t-elle de dépasser les limites légales du taux d’absorption d’ondes par le corps humain, le fameux SAR (Specific Absorption Rate) ? Selon un porte-parole d’Energous interrogé par TomsHardware, le SAR ne risquerait pas d’être dépassé, car la fréquence d’onde choisie rebondirait sur le corps humain, plus qu’elle ne serait absorbée. Toutefois, cette technologie n’ayant pas encore été approuvée par la FDD, le régulateur américain, il paraît trop tôt pour conclure sur son innocuité.

D’autant qu’une étude publiée conjointement par deux chercheurs français travaillant pour un équipementier automobile et un chercheur du CNRS révèle que, dans certaines conditions, un chargeur sans fil puissant peut chauffer les tissus humains à une température qui causerait des dommages irréversibles. Un article publié par un organisme de certification américain conclut d’ailleurs que les risques d’exposition aux champs magnétiques, ou même d’électrocution, sont encore mal connus, et que les normes de sécurité sont toujours en cours d’élaboration.

Nikola Labs : plus de 10 mètres ?

Cette technologie ne nécessite aucun chargeur : elle absorbe l’énergie des ondes déjà présentes dans l’air. Le smartphone est placé dans un étui capable de convertir l’énergie du réseau mobile, des réseaux Wi-Fi alentours, et d’autres sources d’ondes artificielles, pour prolonger l’autonomie de la batterie d’un tiers, selon l’entreprise Nikola Labs.

Dans certains cas, lorsqu’on s’approche très près d’une antenne Wi-Fi, la batterie parviendrait à recharger le mobile à 100 %. Cette technologie a été dévoilée en 2015, mais aucun produit n’a encore été annoncé. Dommage, car aucun obstacle légal ou sanitaire ne se dresse sur sa route.