Des milliards de capteurs, compteurs intelligents et objets connectés fonctionnent aujourd’hui grâce à des piles qui doivent être remplacées régulièrement. À mesure que leur nombre augmente dans les bâtiments, les usines, les commerces ou les infrastructures publiques, la question des déchets générés devient un enjeu environnemental de plus en plus important. Une jeune entreprise issue de l’Université de Porto estime avoir trouvé une solution capable de changer la donne : produire de l’électricité à partir de la simple lumière intérieure afin d’alimenter ces appareils pendant toute leur durée de vie.
Cette société, baptisée Azure Photon, vient d’être reconnue comme spin-off de la Faculté d’ingénierie de l’Université de Porto (FEUP). Son ambition est de remplacer progressivement les batteries jetables utilisées par une grande partie des équipements de l’Internet des objets (IoT), grâce à une technologie photovoltaïque de nouvelle génération adaptée aux environnements intérieurs.
Le défi mondial des piles dans les objets connectés
Le développement de l’Internet des objets transforme profondément l’économie numérique. Capteurs de température, systèmes de surveillance, détecteurs de mouvement, compteurs intelligents ou dispositifs de mesure de la qualité de l’air se multiplient dans tous les secteurs d’activité. Ces équipements collectent et transmettent des données en permanence afin d’améliorer l’efficacité énergétique, la maintenance ou encore la gestion des infrastructures.
Selon les estimations du secteur, plus de 40 milliards de dispositifs IoT pourraient être en service dans le monde d’ici à la fin de la décennie. Si leur durée de vie dépasse souvent 10 ans, les batteries qui les alimentent doivent généralement être remplacées tous les 2 ans environ. Cette réalité crée un défi logistique considérable et une quantité croissante de déchets électroniques.
Les projections évoquent plusieurs dizaines de millions de piles jetées chaque jour à l’échelle mondiale. Au-delà de l’impact environnemental, ces remplacements représentent également un coût important pour les entreprises, les collectivités et les gestionnaires d’infrastructures.
Une technologie capable de produire de l’électricité à partir de la lumière intérieure
Pour répondre à ce problème, Azure Photon développe des cellules solaires à base de pérovskite spécialement conçues pour fonctionner dans des environnements faiblement éclairés. Contrairement aux panneaux photovoltaïques traditionnels, optimisés pour la lumière du soleil, cette technologie se montre particulièrement performante sous éclairage artificiel.
Dans un bureau, un entrepôt, un magasin ou un logement connecté, ces cellules sont capables de transformer la lumière ambiante en une source d’énergie continue suffisante pour alimenter de nombreux capteurs et équipements connectés. L’objectif est de permettre à ces appareils de fonctionner pendant plusieurs années sans intervention humaine ni remplacement de pile.
Les cellules de pérovskite attirent depuis plusieurs années l’attention du secteur énergétique en raison de leur faible coût de fabrication, de leur grande flexibilité et de leurs performances élevées. Dans certaines conditions de faible luminosité, elles affichent des rendements largement supérieurs à ceux des technologies photovoltaïques classiques à base de silicium.
Une avancée technologique née à l’Université de Porto
Azure Photon a été fondée par les chercheurs Seyedali Emami et Jorge Martins, issus du laboratoire LEPABE, ainsi que par Adélio Mendes, professeur du Département d’ingénierie chimique et biologique de la FEUP. L’entreprise s’appuie directement sur plusieurs années de recherche universitaire menées à Porto dans le domaine des technologies photovoltaïques avancées.
L’un des principaux défis des cellules de pérovskite concerne leur sensibilité à l’humidité et à l’oxygène, qui peuvent accélérer leur dégradation. Pour résoudre ce problème, les chercheurs portugais ont développé une méthode originale de scellement hermétique assistée par laser.
Cette technologie permet de créer une protection extrêmement efficace autour des cellules tout en évitant les températures très élevées habituellement nécessaires dans ce type de procédé. Là où les méthodes traditionnelles dépassent souvent les 400 degrés Celsius, la solution mise au point à Porto maintient les composants sensibles à des températures inférieures à 100 degrés.
Les premiers résultats obtenus montrent une stabilité remarquable lors des essais accélérés, une étape essentielle pour envisager une commercialisation à grande échelle.
Réduire les déchets électroniques et renforcer la transition énergétique
Au-delà de la performance technologique, Azure Photon met en avant l’impact environnemental potentiel de sa solution. En supprimant la nécessité de remplacer régulièrement des millions de piles, cette approche pourrait réduire significativement les déchets électroniques produits par l’écosystème des objets connectés.
Les bénéfices concernent également les coûts de maintenance. Dans certains secteurs industriels ou logistiques, l’accès aux capteurs installés dans des zones difficiles peut représenter une charge importante. Une alimentation autonome durant toute la durée de vie de l’équipement constitue donc un avantage économique majeur.
Cette innovation s’inscrit aussi dans les objectifs européens de décarbonation, d’efficacité énergétique et d’économie circulaire. Elle répond à plusieurs priorités stratégiques de l’Union européenne, notamment la réduction des déchets, le développement des technologies propres et le renforcement de l’autonomie industrielle.
Pour le Portugal, l’émergence d’Azure Photon illustre également la capacité des universités et centres de recherche nationaux à transformer des travaux scientifiques de pointe en projets industriels à vocation internationale. Une démonstration supplémentaire que l’innovation énergétique ne se limite pas aux grandes puissances technologiques et peut aussi émerger des laboratoires portugais.
