Pouvoir humain, passé et futur

Nous supposerons que vous avez vu The Matrix – c’était à partir de 1999, après tout. La surprise, à la fin, était que les humains étaient utilisés comme batteries humaines pour alimenter une civilisation de machines intelligentes. Mais en plus de mettre un peu de chaleur, l’idée a un précédent. Après tout, les humains ont alimenté des machines comme des moulins, des machines à coudre et des pompes pendant des siècles avant qu’il n’y ait de bonnes alternatives.

Histoire

Navire de cuisine
Reconstitution d’un escadron d’anciennes galères grecques.

Les premières machines utilisaient des manivelles, des roues de roulement, des pédales et même la puissance des pédales pour exploiter l’énergie des humains. Considérons, par exemple, un ancien navire de cuisine avec de nombreux rameurs fournissant un moteur. Ce n’était pas une grande utilisation de la puissance humaine. Un rameur sur une galère utilisait ses bras et son dos mais n’utilisait pas beaucoup ses jambes. Les jambes, cependant, ont des muscles plus gros et sont souvent plus fortes. Un pédalo ou une coque de course aurait été beaucoup plus efficace, mais sans la production en série de pièces métalliques solides, il aurait été difficile de construire et d’entretenir de telles machines dans les temps anciens.

Il fut un temps où les pédales ou les pédales actionnaient de nombreuses machines, des machines à coudre aux tours. Il y avait même de vieilles radios capables de transmettre et de recevoir sans alimentation externe grâce à des pédales jusque dans les années 1940.

Radio à pédale
Cet émetteur-récepteur radio à pédale a été utilisé dans un phare vers 1946.

Aujourd’hui, la plupart de ce que nous pédalons sont des vélos, et le plus souvent comme activité de loisir. Nous utilisons également des tapis roulants, mais nous les utilisons dans un but différent de celui de générer du mouvement grâce à la force humaine. En fait, la plupart des tapis roulants se déplacent aujourd’hui à l’aide d’un moteur afin que vous puissiez avoir l’impression de courir sans aller nulle part.

Prisons

C’était presque le cas dans l’Angleterre victorienne où les prisonniers condamnés aux travaux forcés devaient courir sur un tapis roulant en guise de punition. En 1818, il a été décidé que les prisonniers condamnés aux travaux forcés devaient travailler tout le temps, alors ils ont été mis sur des tapis roulants qui ne faisaient rien. Il y avait aussi des machines à manivelle qui sont exactement ce à quoi elles ressemblent : une machine avec une manivelle qui ne fait rien.

En 1895, 39 tapis roulants et 29 manivelles étaient utilisés en Angleterre. Certaines prisons ont finalement adopté le travail inutile pour moudre le grain ou pomper l’eau, mais beaucoup ne faisaient que « broyer le vent » sans autre but que de punir le détenu.

Tapis roulant à la prison de Pentonville
Les détenus montent sans fin les « escaliers » formés par une roue à la prison de Pentonville vers 1895.

Les États-Unis ont également joué avec des tapis roulants pénaux vers 1822, mais ils n’ont jamais été très populaires. En règle générale, ces tapis roulants étaient configurés comme des roues configurées comme des escaliers sans fin et avaient des cloisons pour empêcher les prisonniers de communiquer avec les prisonniers adjacents. Un passage de quinze minutes au volant valait une pause de cinq minutes et cela durait jusqu’à six heures par jour.
Les temps modernes

Depuis l’essor des moteurs électriques – sans parler de l’évolution des conditions dans les prisons – il n’y a pas eu beaucoup d’intérêt à utiliser des humains pour alimenter des machines. Pédaler ou utiliser un tapis roulant aujourd’hui est susceptible d’être pour l’exercice ou le plaisir et non pour fournir de l’énergie. Pire encore, lorsqu’une machine moderne essaie de récolter de l’énergie manuellement, elle le fait généralement pour générer de l’électricité, ce qui n’est généralement pas très efficace.

Bien sûr, parfois vous avez vraiment besoin d’électricité. Par exemple, une lampe de poche à manivelle, un chargeur de téléphone ou une radio d’urgence a besoin d’électricité. Mais si vous essayez, par exemple, de pomper de l’eau, il vaut mieux utiliser l’énergie directement pour faire le travail que de produire de l’électricité puis de charger un moteur électrique pour faire le travail.

Ce que demain peut apporter

Cependant, nous constatons ces derniers temps une tendance à l’électronique qui consomme de moins en moins d’énergie. Même les petites piles de montre durent maintenant presque aussi longtemps que leur durée de vie grâce à des appareils qui ont une grande économie d’énergie et des systèmes de gestion de batterie améliorés. À mesure que les appareils consomment moins d’énergie, les possibilités de les alimenter à partir du corps humain augmentent.

Certes, le nPower PEG semble avoir disparu. Le système Pavegen qui génère de l’électricité à partir de personnes marchant sur un sol spécial ne semble pas générer beaucoup d’énergie et est principalement utilisé pour suivre les pas plutôt que pour produire de l’énergie.

Mais la récupération de l’énergie des humains pourrait fournir de l’énergie pour les appareils à micro-alimentation, en particulier les appareils portables ou médicaux. La chaleur corporelle est un candidat évident, ou – empruntant à Pavegen – un type de générateur dans votre chaussure. Quelques dispositifs médicaux expérimentaux utilisent la glycémie comme carburant. Pendant des décennies, les montres-bracelets à remontage automatique ont capturé le mouvement de votre bras pour faire fonctionner le mouvement d’horlogerie. Peut-être qu’une future smartwatch augmentera la durée de vie de sa batterie en utilisant la même méthode.

Pour rendre cela pratique, vous avez besoin d’une électronique ultra basse consommation. Bien que nous connaissions quelques astuces, nous devons probablement réduire d’au moins un autre ordre de grandeur pour faire des appareils portables à propulsion humaine plus qu’une nouveauté.

[Banner image: “Pedal power” by KylaBorg, CC BY 2.0]