SCEEA : Système de Capture d'Énergie Électromagnétique Atmosphérique 📡🔋

Chez pctamalou.fr et Échoes of Hacker, nous croyons que l'innovation ne consiste pas simplement à suivre les tendances, mais à les devancer. Le SCEEA (Système de Capture d'Énergie Électromagnétique Atmosphérique) va au-delà des projets classiques en matière d'énergie. Certes, l'idée de capter l'énergie des ondes électromagnétiques n'est pas entièrement nouvelle, mais notre approche innovante réside dans l'intégration de multiples sources d'énergie naturelles et artificielles, ainsi que dans l'association d'un système de stockage unique combinant super-condensateurs et énergie mécanique.

Hébergé sur pctamalou.fr et réalisé avec tout l'amour et la passion de la communauté Échoes of Hacker, ce projet reflète notre engagement à créer des solutions plus grandes que nous-mêmes, avec une approche éco-responsable et accessible. Nous évoluons en permanence pour explorer des technologies qui nous rapprochent d'un futur plus vert et plus durable.

Le SCEEA est un exemple de cette démarche : en captant l'énergie ambiante (Wi-Fi, radio, infrarouges, rayonnements cosmiques), nous avons conçu un système qui maximise la conversion et le stockage d'énergie tout en intégrant des technologies avancées comme le réseau intelligent et la gestion par microcontrôleur.

🌟 Étape 1 : Achat et Récupération des Composants

Nous allons ajouter des composants pour capter les ondes naturelles (rayonnements cosmiques, infrarouges, ondes atmosphériques, etc.) et procéder de manière détaillée pour chaque élément.

📡 Récepteurs d’Énergie Électromagnétique Atmosphérique (incluant les ondes naturelles)

• Antennes Multi-bandes (UHF, VHF, Wi-Fi, Radio, etc.)
  • Achat ou récupération : Acheter des antennes multi-bandes ou récupérer d’anciennes antennes TV et Wi-Fi. Vous pouvez aussi fabriquer des antennes à base de fils de cuivre.
  • Quantité : 1 à 2 antennes multi-bandes.
  • Coût estimé : 0 € (récupération) à 10 € (achat).
• Métamatériaux ou Matériaux Réflecteurs
  • Achat ou récupération : Utiliser des matériaux récupérés comme des feuilles d'aluminium ou des panneaux métalliques pour améliorer la captation. Utiliser des matériaux réfléchissants pour maximiser la captation des ondes naturelles comme les rayonnements cosmiques.
  • Quantité : Selon la taille de l'antenne.
  • Coût estimé : 0 € (récupération) à 10 €.
• Antennes spécialisées pour Rayonnements Cosmiques
  • Achat ou fabrication : Acheter ou fabriquer des antennes sensibles aux hautes fréquences (capteurs de rayonnements cosmiques). Ces antennes peuvent être achetées en kit ou fabriquées à partir de fils fins.
  • Quantité : 1 antenne spécifique pour rayonnements cosmiques.
  • Coût estimé : 10 à 20 €.
• Capteur Infrarouge Thermique
  • Achat : Acheter un capteur infrarouge passif pour capter le rayonnement thermique naturel émis par la Terre et les objets chauffés par le soleil.
  • Quantité : 1 capteur infrarouge.
  • Coût estimé : 10 à 15 €.
• Câbles Coaxiaux
  • Achat ou récupération : Acheter ou récupérer des câbles coaxiaux pour relier les antennes au circuit de conversion.
  • Quantité : 2 à 4 câbles coaxiaux.
  • Coût estimé : 0 € (récupération) à 5 € (achat).

🔌 Composants pour la Conversion d’Énergie

• Diodes Schottky
  • Achat : Les diodes Schottky sont nécessaires pour convertir les ondes captées en courant continu. Elles peuvent être achetées à bas coût en ligne ou en magasin d'électronique.
  • Quantité : 4 à 6 diodes Schottky.
  • Coût estimé : 5 €.
• Circuits LC (Bobines et Condensateurs)
  • Achat ou récupération : Acheter ou récupérer des condensateurs et fabriquer des bobines de cuivre à partir de fils récupérés. Ces circuits seront réglés pour capter les fréquences spécifiques des ondes captées.
  • Quantité : 4 à 6 circuits LC (un pour chaque bande de fréquence captée).
  • Coût estimé : 0 € (récupération) à 10 €.
• Superconducteurs (optionnel pour les tests initiaux)
  • Option fabrication ou exclusion pour tests initiaux : Les supraconducteurs peuvent être coûteux, donc il est possible de les exclure des tests préliminaires.
  • Coût estimé : Non nécessaire pour le moment.
• Cartes de circuits imprimés (PCB)
  • Achat : Utilisez des PCB pour organiser les composants électroniques (diodes, condensateurs, et bobines) ou récupérer des cartes à partir de vieux appareils.
  • Quantité : 1 à 2 PCB.
  • Coût estimé : 5 à 10 €.

🔋 Composants pour le Stockage d’Énergie

• Super-condensateurs
  • Achat : Acheter des super-condensateurs pour stocker l’énergie rapidement captée à partir des ondes électromagnétiques et infrarouges.
  • Quantité : 4 à 6 super-condensateurs.
  • Coût estimé : 20 à 40 €.
• Condensateurs Hybrides (optionnel)
  • Achat : Ces condensateurs peuvent être achetés pour des applications à long terme mais ne sont pas indispensables pour les tests préliminaires.
  • Quantité : 2 condensateurs hybrides (pour tests avancés).
  • Coût estimé : 15 à 30 €.
• Système de Stockage Mécanique (Poids et Poulies)
  • Achat ou récupération : Récupérer des poids lourds (ferraille, béton, etc.) et un système de poulie pour tester le stockage gravitationnel. Vous pouvez également récupérer un vieux treuil manuel.
  • Quantité : 1 système de poulie et un poids (environ 20-50 kg).
  • Coût estimé : 0 € (récupération) à 15 €.

🖥️ Composants pour la Distribution et Smart Grids (Optionnel pour tests)

• Câblage électrique
  • Achat ou récupération : Utiliser des câbles récupérés pour relier les composants, ou acheter des câbles électriques standards.
  • Quantité : Selon le réseau à tester.
  • Coût estimé : 0 € (récupération) à 10 €.
• Microcontrôleur (Arduino ou Raspberry Pi)
  • Achat : Un microcontrôleur peut être utilisé pour surveiller et gérer la distribution d’énergie dans le système.
  • Quantité : 1 microcontrôleur.
  • Coût estimé : 10 à 30 €.
• Onduleur (DC-AC)
  • Achat ou récupération : Utiliser un onduleur pour transformer le courant continu (DC) en courant alternatif (AC) si vous souhaitez alimenter des appareils standards.
  • Quantité : 1 onduleur.
  • Coût estimé : 15 à 30 €.

💰 Résumé des Composants et Coûts Estimés

🌟 Étape 2 : Assemblage des Récepteurs d'Énergie Électromagnétique Atmosphérique

1️⃣ Assemblage des Antennes Multi-bandes et Capteurs d'Ondes Naturelles

Matériel nécessaire :

• Antennes multi-bandes récupérées ou fabriquées (TV, Wi-Fi, dipôles faits maison).
• Antenne pour capter les rayonnements cosmiques.
• Capteur infrarouge thermique.
• Métamatériaux ou réflecteurs métalliques.
• Câbles coaxiaux.

Étape A : Assemblage et Positionnement des Antennes Multi-bandes

• Installer les antennes :
  • Si vous utilisez des antennes récupérées (TV, Wi-Fi), installez-les sur un support stable, comme le toit ou un poteau à l'extérieur de la maison.
  • Si vous fabriquez des antennes dipôles, coupez des fils de cuivre ou d'aluminium à la longueur appropriée pour capter les bandes de fréquence souhaitées :
    • Wi-Fi : Fils de 6,2 cm de chaque côté pour la bande 2,4 GHz.
    • Radio FM : Fils d’environ 75 cm pour capter la bande VHF.
  • Fixez les antennes sur un support rigide (bois, plastique ou métal), en veillant à ce qu'elles soient correctement orientées vers les sources de signal.
• Connexion des câbles coaxiaux :
  • Soudez l'extrémité centrale du câble coaxial (le conducteur interne) à l'élément rayonnant de l'antenne.
  • Connectez la tresse externe du câble coaxial (la masse) à une surface métallique de l'antenne ou à une prise de terre.
  • Tirez les câbles coaxiaux jusqu’à l’endroit où vous prévoyez d’installer les circuits de conversion.

Étape B : Installation des Réflecteurs Métalliques

• Installation des réflecteurs métalliques :
  • Fixez des réflecteurs métalliques derrière vos antennes pour augmenter la captation des signaux.
  • Coupez des plaques d'aluminium ou des panneaux métalliques et formez-les en demi-cercle ou en parabole pour entourer l'antenne.
  • Positionnez les réflecteurs à environ 5 à 10 cm derrière l'antenne pour optimiser l’effet de focalisation des ondes.

Étape C : Ajout des Capteurs d'Ondes Naturelles

• Installation de l'antenne pour rayonnements cosmiques :
  • Fabriquez une antenne Yagi ou une antenne hélice pour capter les rayonnements cosmiques.
  • Utilisez des fils de cuivre fins pour créer une antenne sensible aux hautes fréquences (>300 MHz).
  • Installez l'antenne sur un support élevé, loin des interférences électromagnétiques.
  • Connectez l'antenne à un câble coaxial blindé pour minimiser les pertes de signal.
• Installation du capteur infrarouge thermique :
  • Placez le capteur infrarouge dans un endroit exposé au rayonnement thermique, orienté vers le sol ou d'autres surfaces chaudes.
  • Assurez-vous que le capteur est protégé des intempéries.
  • Connectez le capteur avec des câbles appropriés au circuit de conversion.

Étape D : Test des Antennes et Capteurs

• Test des antennes multi-bandes :
  • Utilisez un multimètre pour tester la continuité des antennes et vérifier qu'il n'y a pas de court-circuit.
  • Si possible, utilisez un analyseur de spectre pour vérifier les fréquences captées.
• Test des capteurs d'ondes naturelles :
  • Connectez les capteurs à un oscilloscope pour visualiser les signaux captés.
  • Assurez-vous que les capteurs réagissent aux variations d'environnement (par exemple, approchez une source de chaleur pour le capteur infrarouge).

📊 Ce que nous avons accompli :

• Installation et positionnement correct des antennes multi-bandes.
• Ajout de réflecteurs pour améliorer la captation des signaux.
• Installation des capteurs pour les ondes naturelles (rayonnements cosmiques et infrarouges).
• Tests préliminaires effectués pour s'assurer du bon fonctionnement des récepteurs.

🌟 Étape 3 : Assemblage des Circuits de Conversion

2️⃣ Connexion des Diodes Schottky

• Matériel nécessaire :
  • Diodes Schottky (4 à 6).
  • Câbles électriques.
  • Fer à souder et étain.
• Étapes :
  • Souder une diode Schottky en série sur chaque câble coaxial provenant des antennes.
  • Orienter correctement la diode (cathode vers le circuit LC).
  • Tester avec un multimètre pour vérifier la bonne orientation.

2️⃣ Installation et Connexion des Circuits Résonants LC (Bobine + Condensateur)

• Matériel nécessaire :
  • Bobines de cuivre.
  • Condensateurs (valeurs en fonction des fréquences ciblées).
  • Cartes PCB ou planche à trous.
• Étapes :
  • Calculer les valeurs des composants pour résonner à la fréquence souhaitée :
    • Formule de résonance : \( f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \)
  • Assembler les circuits LC en série avec les diodes Schottky.
  • Souder les composants sur la carte PCB pour une meilleure stabilité.

2️⃣ Test de la Conversion Globale

• Matériel nécessaire :
  • Multimètre.
  • Oscilloscope (si disponible).
• Étapes :
  • Vérifier la tension en sortie du circuit de conversion.
  • S'assurer que le courant est continu (DC) et stable.
  • Effectuer des mesures sur différentes bandes de fréquence pour valider le fonctionnement.

📊 Ce que nous avons accompli :

• Installation des diodes Schottky pour la conversion AC/DC.
• Assemblage des circuits LC pour amplifier et filtrer les signaux.
• Validation du fonctionnement des circuits de conversion.

🌟 Étape 4 : Stockage de l'Énergie

3️⃣ Installation des Super-condensateurs

• Matériel nécessaire :
  • Super-condensateurs (4 à 6).
  • Fils électriques.
  • Résistances (facultatif).
  • Multimètre.
• Étapes :
  • Connecter les super-condensateurs en parallèle pour augmenter la capacité.
  • Relier les bornes positives ensemble et les bornes négatives ensemble.
  • Connecter les super-condensateurs aux sorties des circuits de conversion.
  • Utiliser des résistances en série si nécessaire pour limiter les courants de charge/décharge.
• Test :
  • Mesurer la tension aux bornes des super-condensateurs.
  • Vérifier l'augmentation progressive de la tension lors de la captation d'énergie.
  • Connecter une charge (LED) pour tester la décharge.

3️⃣ Système de Stockage Mécanique Gravitationnel

• Matériel nécessaire :
  • Poids lourds (20-50 kg).
  • Système de poulies.
  • Treuil manuel ou moteur électrique.
  • Dynamo ou générateur.
  • Câbles et connecteurs.
• Étapes :
  • Installer le système de poulies sur une structure stable.
  • Fixer le poids au système de levage.
  • Connecter la dynamo à la poulie pour générer de l'électricité lors de la descente du poids.
  • Relier la sortie de la dynamo aux super-condensateurs ou à une charge directe.
• Test :
  • Soulevez le poids et relâchez-le pour activer la dynamo.
  • Mesurer la tension générée pendant la descente.
  • Vérifier le stockage de l'énergie dans les super-condensateurs.

📊 Ce que nous avons accompli :

• Installation des super-condensateurs pour le stockage rapide de l'énergie.
• Mise en place du système de stockage mécanique gravitationnel.
• Tests réalisés pour vérifier la capacité de stockage et de restitution de l'énergie.

🌟 Étape 5 : Distribution de l'Énergie et Réseau Intelligent

4️⃣ Connexion des Super-condensateurs et de la Dynamo aux Appareils

• Connexion directe aux appareils en courant continu (DC) :
  • Identifier les appareils fonctionnant en DC (LED, chargeurs USB, etc.).
  • Utiliser un régulateur de tension si nécessaire.
  • Connecter les appareils aux bornes des super-condensateurs.
  • Tester le fonctionnement des appareils.
• Utilisation d'un onduleur pour les appareils en courant alternatif (AC) :
  • Connecter l'onduleur aux super-condensateurs.
  • Brancher les appareils AC à l'onduleur.
  • Vérifier que l'onduleur supporte la puissance des appareils.
  • Tester le système.

4️⃣ Mise en Place d’un Réseau Intégré et Smart Grid

• Installation du Microcontrôleur et des Capteurs :
  • Installer un microcontrôleur (Arduino ou Raspberry Pi) pour gérer le système.
  • Connecter des capteurs de courant (ACS712) pour mesurer la production et la consommation.
  • Relier les capteurs au microcontrôleur.
• Programmation du Microcontrôleur :
  • Écrire un programme pour surveiller les données des capteurs.
  • Utiliser des relais pour contrôler l'alimentation des appareils.
  • Implémenter une logique pour prioriser les appareils selon l'énergie disponible.
• Code Exemple (Arduino) :

  
  // Exemple de code pour Arduino
  int capteurProductionPin = A0;
  int capteurConsommationPin = A1;
  int relaisAppareil1 = 2;
  int relaisAppareil2 = 3;
  
  void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(relaisAppareil1, OUTPUT);
    pinMode(relaisAppareil2, OUTPUT);
  }
  
  void loop() {
    float production = analogRead(capteurProductionPin);
    float consommation = analogRead(capteurConsommationPin);
  
    // Convertir les valeurs en ampères (selon le capteur utilisé)
    float courantProduction = (production - 512) * (5.0 / 1023.0);
    float courantConsommation = (consommation - 512) * (5.0 / 1023.0);
  
    Serial.print("Production: ");
    Serial.print(courantProduction);
    Serial.print(" A, Consommation: ");
    Serial.print(courantConsommation);
    Serial.println(" A");
  
    // Logique de gestion de l'énergie
    if (courantProduction > courantConsommation) {
      digitalWrite(relaisAppareil1, HIGH); // Allumer l'appareil prioritaire
    } else {
      digitalWrite(relaisAppareil1, LOW); // Éteindre l'appareil prioritaire
    }
  
    delay(1000);
  }
                  

4️⃣ Test du Smart Grid

• Surveiller les données en temps réel via le moniteur série ou un écran LCD.
• Vérifier que le système allume ou éteint les appareils en fonction de l'énergie disponible.
• Faire des ajustements dans le code si nécessaire pour optimiser la gestion.

📊 Ce que nous avons accompli :

• Connexion des appareils aux sources d'énergie.
• Mise en place d'un réseau intelligent pour la gestion de l'énergie.
• Programmation du microcontrôleur pour une distribution efficace.
• Tests réalisés pour valider le fonctionnement du système.

🏁 Conclusion

Nous avons maintenant un système complet qui capte, convertit, stocke et distribue l'énergie électromagnétique ambiante de manière intelligente et autonome. Ce projet illustre l'innovation et l'engagement de pctamalou.fr et de la communauté Échoes of Hacker en faveur de solutions technologiques éco-responsables et accessibles à tous.

En suivant ce guide exhaustif, vous pouvez reproduire le SCEEA et contribuer à un avenir plus durable. N'hésitez pas à partager vos réalisations et à nous contacter pour toute question ou suggestion.