Du bouclier antimissile laser façon Star Wars au Bus électrique à supercondensateur

bouclier laser supercondensateur

Bouclier anti-missile laser

Israël affirme être bientôt prêt à déployer un bouclier anti-missile de nouvelle génération utilisant des lasers à haute énergie. Cette technologie appelée "Laser Beam" (Faisceau de fer) fait fortement penser aux armes laser utilisées dans Star Wars.

Ce système de défense laser complétera le bouclier anti-missile existant "Iron dome" (Dôme de fer), et couvrira toute la région d'Israël. Il fonctionne en tirant un laser focalisé sur des cibles qui sont chauffées si rapidement qu'elles se désintègrent en un instant.

Pour être efficace, le système utilise des batteries de haute capacité, ainsi que des supercondensateurs afin d'apporter une très forte puissance au laser. La société Elbit Systems a développé pour cela un supercondensateur capable de fournir des courants de 10.000 ampères en occupant un volume de seulement 26 cm3. En comparaison, une batterie AAA peut fournir au mieux des courants de 1 ampère et ce, pour une durée courte.

Ces lasers à haute énergie ont été conçus par le fabricant d'arme israélien Rafael Defense Advanced Systems. Le porte-parole de l'entreprise, Amit Zimmer, explique : "C'est exactement comme ce que vous voyez dans Star Wars. Les lasers sont si rapides et puissants que la cible est détruite en un éclair".

[Les fans de Star Wars seront aussi intéressés par l'article suivant :
Pourquoi le bouclier de Captain America est essentiellement un supercondensateur]

dome faisceau fer

Système de défense anti-missile "Dôme de fer" complété par le système laser "Faisceau de fer"

Le Faisceau de fer est capable d'intercepter des drones, des roquettes et des obus de mortiers à distance rapprochée, dans une zone critique où les roquettes anti-missiles ne sont pas suffisamment rapides à lancer pour atteindre leurs cibles. Un complément très utile à la défense antimissile constituant le Dôme de Fer.

Amit Zimmer indique que "Les lasers sont très précis et permettront d'éviter des dommages collatéraux". De plus, "Lorsque vous utilisez des lasers, vous avez des munitions illimitées".

Outre le Faisceau de fer et le Dôme de fer, Israël développe également la prochaine phase de son système de défense qui peut intercepter des missiles dans l'espace, et la prochaine "Fronde de David", qui tire des missiles balistiques à courte et moyenne portée.

Le laser est une technologie qui permet de développer de nouveaux types d'armes, et plusieurs pays se sont lancés dans cette nouvelle course à l'armement. Ainsi, l'US Navy a développé sont propre système d'arme laser appelé "LaWS" pour "Laser Weapons System". Après des tests concluants l'an dernier, le prototype sera installé cet été sur le navire de transport amphibie "USS Ponce".

Voici une vidéo montrant le système d'arme laser américain en action :

Au vu des commentaires apportés par M. Zimmer, le système de défense laser à haute énergie des israéliens à l'air plus performant à l'heure actuelle que le système américain...

Du militaire aux applications civiles

Les industries militaires et aérospatiales ont des budgets très importants et sont très exigeantes en terme d'efficacité. C'est pourquoi un bon nombre d'innovations sont développées dans un premier temps pour ces domaines d'activité.

Canon électromagnétique BAE Systems

Nous avons déjà vu que les supercondensateurs sont déjà pleinement exploités par les militaires avec notre article sur le canon électromagnétique à super-condensateur qui est capable de détruire des cibles à 350 km de distance, en envoyant des projectiles à 7 fois la vitesse du son :
Canon électromagnétique à supercondensateur

Pour ce système de défense laser, on voit avec Elbit Systems que des sociétés spécialisées dans l'électronique de défense développent elles-même des nouveaux supercondensateurs pour obtenir les meilleures performances possibles.

L'industrie militaire pourrait donc être le principal facteur d'amélioration de ce système de stockage d'énergie exceptionnel qu'est le supercondensateur. De quoi espérer un développement rapide de cette technologie qui devrait dans les années à venir, équiper massivement les transports en commun et permettre un stockage efficace de l'électricité produite par les énergies renouvelables intermittentes.

Ceci est d'autant plus vrai que le nouveau Directeur général d'Elbit Systems, Bezhalel (Butzi) Machlis, a promis que d'ici 5 ans, 20% des revenus de l'entreprise viendraient du civil. L'entreprise israélienne a ainsi pris part au programme "Electric Urban Public Transportation", qui vise à relier par des bus électriques les villes de Netanya et Beit Yehoshua.

Elbit Systems fournira des supercondensateurs pour équiper une flotte de bus électriques. Ces bus pourront alors se recharger en 20 secondes à chaque arrêt de bus. L'intérêt est d'éviter de rajouter des câbles électriques dans un milieu urbain déjà très encombré par un enchevêtrement de fils en tous genres. Ce programme s'inscrit dans une dynamique générale de l'Etat hébreu, qui cherche à minimiser sa dépendance aux énergies fossiles en explorant notamment la piste des véhicules électriques.

Décidément, les bus électriques à supercondensateur ont de beaux jours devant eux. Voir les articles suivant :
- Le bus électrique à supercondensateur est adopté en Chine
- Bluetram : Tramway à supercondensateur Made in France
- Supercondensateur Maxwell DuraBlue : plus d'énergie et de puissance

Bus électrique à batterie  VS  Bus à supercondensateur

Le bus à batterie BYD

bue electrique byd

L'un des leaders mondiaux des bus électriques est le chinois BYD. La société a en effet développé ses propres batteries fer-phosphate qui ont des capacités intéressantes pour les transports en commun : elles supportent jusqu'à 6000 cycles de recharge.

La recharge s'effectue en branchant le bus au chargeur spécifiquement conçu par BYD : 100 kilowatts d'électricité permettent au bus de parcourir 100 km. La recharge complète se fait en 3 à 6 heures selon la capacité de batterie sélectionnée.

Inconvénients :

  • Prix élevé : pack énergie de 300 kWh à 250-300K$ + 60K$ pour les chargeurs
  • 6 heures de recharge rendent le bus inopérant pendant un long moment
  • Poids élevé : 3 à 4 tonnes de batterie
  • Il faut gérer les recharges simultanées de plusieurs bus durant la nuit

Bus équipé de supercondensateurs Elbit Systems

Avantages :

  • Prix intéressant : moins de 100K$ par bus incluant les stations de recharge
  • Fonctionnement 24h/24 grâce au chargement aux arrêts de bus
  • Recharge ultra-rapide en environ 20 secondes
  • Un pack énergie de 2,5 tonnes de supercondensateurs pour un volume inférieur à 2,5 mètres cubes pourra couvrir plus de 3 stations de bus
  • Durée de vie supérieure à 15 ans (250 km/jour, 100 cycles de recharge par jour)

Pour mettre au point l'infrastructure et le système de bus électrique à supercondensateur, Elbit Systems collabore avec Siemens, qui a déjà mis au point un bus utilisant à la fois des supercondensateurs et des batteries : le eBRT (electric Bus Rapid Transit).

Vidéo de présentation de l'eBRT de Siemens :

Les bus électriques Elbit devront pouvoir fonctionner aux mêmes heures et sur les mêmes routes que les bus diesel. Ils devront est accessibles à un prix intéressant, et être fiables et disponibles dans un délai court. Ce trolley bus sans fil (sans caténaire) aura besoin d'une infrastructure simple, utilisera une technologie maîtrisée, et sera une solution pertinente pour les centres-villes.

Les bus Elbit ne devront pas nécessiter de batteries, et donc n'utiliser que des supercondensateurs (des batteries pourront être proposées en option comme réserve de secours uniquement). Le bus Elbit sera donc un concurrent direct du Bluetram de Bolloré...

Elbit Systems avait communiqué sa Road Map fin 2012 pour le développement de supercondensateurs à haute densité d'énergie :

roadmap supercondensateurs elbit

Si cette Road Map est à prendre avec des pincettes, on peut remarquer que de nombreuses sociétés misent sur des supercondensateurs en graphène utilisant un liquide ionique comme électrolyte pour obtenir une haute densité d'énergie...

Source : bulletins-electroniques.com

1 commentaire

beruberu 02 juillet 2014 à 16:50

Même si c'est légèrement hors sujet, j'ai l'impression qu'en Israël on est assez précurseur en ce qui concerne la mobilité électrique, et que ceci est bien souvent lié à des spinoffs de l'industrie militaire comme dans l'exemple présent. Après la question polémique que l'on pourrait se poser est de se demander si c'est l'argent militaire qui permet de financer ces spinoffs ou bien si ces spinoffs sont là pour lever des fonds afin de financer le programme militaire?
Je passerais sous silence "Better Place" qui est sans doute l'exemple le plus connu en France, mai qui était peut-être un peu trop précurseur.
De 2001 à 2004 il y'a déjà eu un démonstrateur d'un bus électrique, qui fonctionnait grâce à une pile zinc-air, sous l'égide d'une filiale de la compagnie arotech (voir http://www.electric-fuel.com/ev/index.html)
Il y a un mois de cela (voir http://www.ciacmontreal.com/fr/communique_2014-06-05.php) c'est la compagnie phinnergy (http://www.phinergy.com) qui a annoncé avoir conçu un prototype (basé sur une C1) ayant une autonomie de 1600 km grâce à la combinaison d'une batterie Li-ion et d'un batterie aluminium-air.

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