En 2010, Gordon Wadle et Kris Lagadinos ont mis au point une méthode innovante pour produire de l'énergie en utilisant la différence de pH entre le sol et les racines des arbres. Leur brevet américain US7667340 décrit comment ce système exploite la différence de pH pour générer des microcourants, qui peuvent être utilisés pour alimenter divers appareils.

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Le système se compose d'une tige métallique enfoncée dans l'arbre, d'une tige de mise à la terre et de circuits qui convertissent l'énergie collectée en une sortie de 2,1 volts. Cette tension est suffisante pour maintenir une batterie NiCd complètement chargée et alimenter une lampe LED. En outre, le système peut être conçu pour générer 12 volts et 1 ampère, ce qui le rend adapté à l'alimentation de petits outils et appareils.

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Le collecteur de bioénergie Voltree est conçu pour recharger ou remplacer les batteries des capteurs à distance de faible puissance, tels que les détecteurs de rayonnement, les moniteurs climatiques et les réseaux d'alarme incendie. Ce dispositif peut être utilisé avec une variété de capteurs différents et est capable de collecter l'énergie de grandes plantes sans les endommager.

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En outre, le système est totalement silencieux, résistant aux intempéries et respectueux de l'environnement, tant au niveau de sa production que de son fonctionnement. Associé à des émetteurs/récepteurs radio de faible puissance et à des logiciels, ce système peut être utilisé pour créer des réseaux de capteurs à grande échelle et à long terme dans des environnements auparavant inaccessibles.

 

Selon M. Wadle, cette technologie simple (à l'exclusion de l'ordinateur) pourrait s'avérer plus pratique et plus économique que l'énergie solaire ou éolienne. Il a déclaré que cette technologie, bien qu'elle en soit encore à ses débuts, a le potentiel de produire de l'énergie propre et constante de manière illimitée, sans utiliser de combustibles fossiles, de centrales électriques complexes ou de réseaux de transmission sophistiqués. Le brevet de leurs inventeurs donne des exemples d'un énorme potentiel de production d'électricité et de profit, malgré leur capacité à ne générer qu'une micro-puissance. Les inventeurs ont testé de nombreux paramètres, tels que la tension produite par différents arbres avec différentes configurations de pointes, différentes quantités de tiges de terre et de nombres de pointes, différents emplacements géographiques des arbres, différentes espèces d'arbres, différents matériaux et tailles de pointes, différentes hauteurs de pointes, et des conditions de sol variables. En outre, des facteurs tels que l'espèce et/ou la variété d'une plante particulière affectent la tension et/ou le courant disponibles, un chêne situé à 40 pieds (12 m) au-dessus du niveau de la mer et un érable situé à 200 pieds (61 m) au-dessus du niveau de la mer fournissant des quantités différentes de tension et/ou de courant. Les arbres produisent une tension continue sensiblement constante (et une certaine tension alternative), tandis que d'autres plantes produisent une tension continue moins constante que les arbres. Enfin, la charge peut absorber plus de courant de l'arbre en utilisant plus de piquets de terre.

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L'appareil a été utilisé pour collecter des informations sur les conditions météorologiques, en particulier la tension a été enregistrée lorsqu'un orage s'est approché de l'ouest du site d'essai où se trouvait un arbre. À mesure que l'orage approchait, la tension fournie par l'arbre diminuait, et plus l'orage se rapprochait du site d'essai, plus la chute de tension était importante. En mesurant la tension fournie par l'arbre, il a été possible d'obtenir des informations sur la gravité de l'orage à venir. Une fois le site de test dépassé, la tension fournie par l'arbre est revenue à des niveaux normaux en l'espace de trente-cinq à quarante minutes.

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En plus de fournir de l'énergie aux appareils, l'elec-tree-city peut être utilisée pour favoriser la croissance d'autres plantes vers de nouveaux sommets. Cette nouvelle forme d'électroculture pourrait révolutionner l'horticulture pendant de nombreuses années. Le brevet de Voltree décrit la culture expérimentale de brocolis et de tomates couplés à un groupe de racines de plantes. Il en résulte des avantages tels qu'une croissance accrue et une résistance aux parasites et au gel. Dans le cas du brocoli énergisé, la plante a poussé plus haut que les plantes voisines et a produit une tête centrale plus grande et plus de têtes latérales que les autres plantes de brocoli voisines. En outre, le plant de brocoli énergisé n'a pas été attaqué par des parasites, alors que les plants de brocoli non énergisés ont été attaqués par des parasites. Ceci a été démontré par plusieurs inspections visuelles au cours de la saison de croissance. Lorsqu'un ver a été placé sur le plant de brocoli énergisé, il n'a pas mangé le plant et est tombé, alors que le même ver a commencé à manger le plant de brocoli non énergisé. D'autres expériences ont montré qu'un plant de brocoli habité par des parasites voyait ces derniers quitter le plant environ une heure après l'énergisation.

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Le plant de tomates ayant subi une énergisation a poussé 33 % de plus que les plants non traités. En outre, il a produit plus de tomates et a survécu aux deux premières gelées hivernales, contrairement aux plantes non traitées qui sont mortes après la première gelée.

Le collecteur Voltree est capable de collecter de l'électricité "sale", qui peut ensuite être suffisamment nettoyée pour charger des batteries sans nécessiter de commandes informatisées.

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L'Ambient Power Module (APM), inventé par Joe Tate, est un dispositif très simple composé de condensateurs et de diodes, qui fonctionne comme un multiplicateur de tension pour convertir les fréquences radio en énergie électrique. Cette énergie est suffisante pour alimenter des appareils tels que des horloges, des détecteurs de fumée et des chargeurs de batterie.

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Le brevet américain US4628299 (Seismic alarm system using RF energy monitor) a été délivré à Tate pour l'APM, qui peut également fournir une pré-alarme, car les lignes de faille génèrent des fréquences radio dont l'amplitude augmente avant un tremblement de terre. En outre, l'APM sert également de détecteur de proximité passif pour les navires et les structures. Enfin, l'APM peut être intégré de manière transparente au système Voltree ou au Floraphone du général Squier.

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Antennes Arbres et foraphones

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Pendant la Première Guerre mondiale, le major général George O. Squier, responsable des transmissions de l'armée américaine, a mis au point une méthode permettant d'utiliser les arbres comme antennes. En juillet 1919, Squier a publié un article dans The Electrical Experimenter décrivant la technologie "Talking Through the Trees" (parler à travers les arbres). Pendant les manœuvres d'été de l'armée au camp Atascadero en Californie, Squier a remarqué qu'en raison de la sécheresse du sol, les équipements téléphoniques et télégraphiques de l'armée ne fonctionnaient pas avec un sol ou un terrain ordinaire, mais devenaient opérationnels lorsqu'ils étaient connectés à un clou métallique enfoncé dans le tronc ou les racines d'un arbre vivant. Squier a ensuite poursuivi l'exploration expérimentale du sujet dans la gamme des fréquences utilisées en radiotélégraphie, concluant que les arbres sont "aussi bons que n'importe quelle antenne artificielle, quelle que soit sa taille ou son étendue, et meilleurs en ce sens qu'ils apportent beaucoup moins d'interférences statiques aux oreilles de l'opérateur". En juillet 1919, l'article "With Trees for Ears" ("Avec des arbres pour les oreilles") du Scientific American a présenté cette technologie au public, promettant "une station sans fil à la portée de tous". Malgré l'efficacité des arbres en tant qu'antennes, la technologie cellulaire n'avait pas encore été développée. La méthode utilisée pour réduire les perturbations potentielles entre la cime de l'arbre et l'instrument était simple : grimper à un arbre jusqu'aux deux tiers de sa hauteur, planter un clou à quelques centimètres de l'arbre, suspendre un fil et attacher le fil à l'appareil récepteur comme s'il s'agissait d'un fil de cuivre ordinaire ou d'une entrée d'antenne en aluminium. Cela permet de dévier une partie des perturbations éthériques qui passent de la cime de l'arbre au sol à travers le fil, tandis que le tube thermoélectrique fait le reste efficacement.

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L'article de Scientific American traite de l'utilisation des arbres comme antennes pour la réception de signaux. L'arbre fonctionne de la même manière que les autres antennes, recevant mieux par temps sec et clair que par temps chaud et humide. L'arbre est peu affecté par la pluie et la présence d'autres arbres. Toutefois, un arbre mort ou sans feuilles ne convient pas à cet usage. Le meilleur endroit pour planter un clou dans un arbre se situe aux deux tiers de sa hauteur, de préférence avec un clou en cuivre qui ne rouille pas. Si la station dans l'arbre doit être permanente, plusieurs clous peuvent être enfoncés et connectés au même fil, mais l'utilisation de plus de 40 clous ne semble pas produire des signaux plus clairs qu'une demi-douzaine de clous. L'arbre peut servir de station de réception pour plusieurs postes de communication, connectés en série avec le même matériel ou à partir de terminaux séparés. En outre, sur de courtes distances, des communications téléphoniques bidirectionnelles peuvent être facilement établies grâce à des arbres dont les courants de transmission d'antenne sont sensiblement faibles. Enfin, l'article anticipe de près d'un siècle le dispositif Treevolt, qui permet d'envoyer des informations depuis des points centraux vers des stations de signalisation dans les arbres, rendant possible l'envoi d'une large gamme d'informations à travers ce type d'appareil. Le général Squier, inventeur de l'utilisation des arbres comme antennes, a été nommé père des "floragrammes" pour les messages transmis par ses appareils, dont le "floraphone" (téléphone dans les arbres) et le "floragraphe" (télégraphe dans les arbres).

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Au cours d'une période de 15 ans, débutant en Californie et se poursuivant par intermittence jusqu'au déclenchement de la guerre, des expériences ont été menées qui ont conduit à la découverte d'un système de communication d'urgence utilisant une borne de terre surélevée au sommet de l'arbre comme dispositif de réception, et une masse composée de plusieurs courts morceaux de fil isolé. Ce type d'antenne arboricole a été utilisé pour recevoir plusieurs postes de radio sur des longueurs d'onde très différentes, à partir de bornes distinctes situées à la même hauteur ou à des hauteurs différentes sur l'arbre, ou en série à partir de la même borne. Ce même type de circuit a été utilisé à l'inverse pour la transmission radiotéléphonique, bien que les expériences menées jusqu'à présent se soient limitées à de courtes distances. Il a été constaté qu'une communication radio bidirectionnelle était facilement établie avec des valeurs de transmission de courant d'antenne significativement basses, et qu'un certain nombre d'arbres peuvent être connectés pour donner l'effet d'une grande antenne.

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Antenne à spray

 

La nouvelle méthode d'antenne appelée "Spray-On Antenna" inventée par Anthony Sutera et Rhett Spencer, tout en remettant en question la technologie conventionnelle des antennes, a été adoptée par certains services militaires et d'urgence. La pulvérisation utilise des nanocondensateurs exclusifs qui minimisent le champ magnétique dans l'induction magnétique en champ proche (NFMI), ce qui permet de transmettre un signal amplifié sans consommation d'énergie supplémentaire, d'améliorer l'efficacité et la portée du signal et d'économiser de l'énergie. Une fois pulvérisé, le matériau se solidifie et améliore considérablement les performances de l'antenne. Dans un exemple de test, une puce RFID d'une portée de 5 pieds a transmis un signal de 700 pieds lorsqu'elle était connectée à l'antenne pulvérisée. Selon la vidéo de présentation du produit de Sutera, le matériau pulvérisé est disposé selon le bon schéma, chargeant et déchargeant rapidement les condensateurs sans générer de chaleur.
Le brevet américain US9088071 a été attribué à Spencer et al. pour un système et une méthode de fabrication d'une antenne avec des particules conductrices. Le système d'antenne comprend un substrat et une antenne sur laquelle est appliqué un matériau à particules conductrices. Les particules conductrices sont dispersées dans un liant de sorte qu'elles sont adjacentes mais pas en contact. Les nanoparticules peuvent contenir du cuivre, comme le précise le brevet. Il a été démontré que la technologie des antennes en aérosol améliore les performances des antennes, augmente leur portée, améliore leur efficacité et permet d'économiser de l'énergie. Le brevet fait partie d'un groupe de brevets, dont US9802050 et US7428137, qui décrivent également la production de nanocondensateurs.

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Les ondes W

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Selon Ed Wagner, du laboratoire de recherche Wagner à Rogue River, dans l'Oregon, les arbres peuvent communiquer entre eux par le biais d'ondes W : En 1988, j'ai découvert ces ondes dans les plantes et je les ai appelées "ondes W". Elles traversent les plantes ainsi que d'autres matériaux poreux avec une solution saline. J'ai découvert que ces ondes facilitent la communication entre les plantes et qu'elles peuvent être utilisées pour organiser la charge dans la matière végétale et contrôler ainsi la position de la charge, le mouvement de la matière et l'organisation de la vie. Ces ondes semblent être présentes partout et interagissent avec la matière ordinaire pour assurer la communication et l'organisation.
"Selon certains chercheurs, les ondes variables dont il est question pourraient représenter un moyen de communication plus polyvalent et universellement amélioré. Comme ces ondes ne seraient pas électromagnétiques, elles seraient capables de se déplacer à des vitesses beaucoup plus rapides que la lumière dans certaines conditions. En outre, elles pourraient offrir une solution pour communiquer avec des lieux éloignés en un temps relativement court. On pense également que ces ondes pourraient expliquer de nombreux phénomènes anormaux observés sur Terre, tels que la radiesthésie, la télépathie mentale, l'acupuncture, la guérison de personne à personne, la communication entre les plantes, entre les plantes et les humains, et d'autres phénomènes similaires.

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