Choses à Savoir TECH VERTE

Le nucléaire reste la colonne vertébrale de la production électrique française. Une énergie massive, pilotable, peu émettrice de CO₂. Mais avec un revers bien connu : des déchets radioactifs dont la dangerosité s’étale sur des durées vertigineuses. Parmi les radiations qu’ils émettent, il y a les rayons gamma, extrêmement pénétrants, aujourd’hui surtout exploités en médecine, notamment pour l’imagerie et certains traitements. Et si ces rayons pouvaient aussi produire de l’électricité ?

C’est précisément la piste explorée par des chercheurs de Ohio State University, qui viennent de publier leurs travaux dans la revue Optical Materials: X. Leur idée : concevoir une batterie capable de transformer les rayonnements gamma en énergie électrique. Attention, on est encore loin de recharger une voiture électrique ou un smartphone. La puissance générée se compte en microwatts. Mais pour alimenter des capteurs autonomes, le concept est déjà opérationnel. Le dispositif repose sur un principe en deux temps. D’abord, les rayons gamma traversent des cristaux dits « scintillateurs », capables de convertir le rayonnement ionisant en lumière visible. Ensuite, cette lumière est captée par une cellule photovoltaïque classique, qui la transforme en courant électrique. Le prototype mis au point par l’équipe américaine est minuscule : à peine 4 centimètres cubes. Placé à proximité d’une source de césium-137, il a produit 288 nanowatts. Avec du cobalt-60, plus énergique, la puissance grimpe à 1,5 microwatt.

Ces chiffres peuvent sembler anecdotiques, mais ils ouvrent une voie nouvelle. Cette batterie ne contient aucun matériau radioactif : elle se contente d’exploiter le rayonnement ambiant. Elle peut donc être manipulée sans risque et fonctionner pendant des années sans maintenance, tant que la source gamma est présente. Dans l’esprit des chercheurs, l’application est claire : alimenter des capteurs installés près de sites de stockage de déchets nucléaires, là où l’accès humain est limité et où remplacer des batteries classiques est coûteux et contraignant. Les prochaines étapes sont déjà identifiées. Augmenter la taille du dispositif pour gagner en puissance, mais surtout optimiser la forme, la composition et l’agencement des cristaux scintillateurs afin d’améliorer le rendement. À plus long terme, les scientifiques imaginent aussi des usages dans des environnements extrêmes : exploration spatiale, fonds marins, ou systèmes nucléaires isolés.

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La COP 30 l’a rappelé avec une certaine brutalité : la bonne volonté ne suffira pas à tenir les Accords de Paris. Pour sortir réellement des énergies fossiles, il faudra des solutions technologiques solides, déployables à grande échelle. Bonne nouvelle : sur ce terrain, la recherche avance vite, parfois très vite.

Prenons le solaire. Les panneaux photovoltaïques classiques, majoritairement en silicium, butent sur une limite physique : ils ne captent pas l’ensemble du spectre lumineux du Soleil. Résultat, leur rendement plafonne autour de 25 %. Pour dépasser ce seuil, les chercheurs misent désormais sur des cellules hybrides, dites « tandem », associant silicium et pérovskite. La pérovskite absorbe très efficacement la lumière bleue, tandis que le silicium se charge des longueurs d’onde plus élevées. Chacun fait ce qu’il sait faire de mieux. Selon une étude publiée dans la revue Nature, ces cellules atteignent déjà près de 34 % de rendement en laboratoire. Les premières versions commerciales sont attendues dès cette année, ouvrant la voie à un solaire plus performant, mais aussi plus léger et potentiellement portable.

Reste une question centrale : que faire de l’électricité quand le soleil ne brille pas ? Le stockage demeure le talon d’Achille des renouvelables. Les batteries lithium-ion dominent le marché, mais elles sont peu adaptées au stockage de longue durée. De nouvelles pistes émergent. Les batteries fer-air, développées notamment par la société américaine Form Energy, promettent jusqu’à 100 heures de stockage continu. Leur production a démarré en 2025 et doit monter en puissance cette année. Autre alternative sérieuse : le sodium-ion. Moins cher, plus abondant et plus sûr que le lithium, ce type de batterie entre en production de masse chez le géant chinois CATL dès cette année.

Enfin, il y a le Graal énergétique : la fusion nucléaire. Les progrès sont réels, mais un verrou majeur subsiste : le tritium. Aujourd’hui, seuls quelques dizaines de kilos sont disponibles dans le monde, alors qu’un réacteur de fusion d’un gigawatt en consommerait jusqu’à 60 kilos par an. Pour résoudre cette équation, les laboratoires nucléaires canadiens et l’entreprise Kyoto Fusioneering lancent le projet Unity-2 en 2026. Objectif : créer une boucle fermée de production et de recyclage du tritium. Une étape indispensable pour espérer, un jour, faire de la fusion une source d’énergie propre, continue et réellement exploitable.
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Alors que les États-Unis s’apprêtent à renouer concrètement avec l’orbite lunaire, la NASA affine patiemment les contours de son programme Artemis. L’objectif ne se limite plus à planter un drapeau sur la Lune : il s’agit désormais d’y rester. Et rester implique une question centrale, presque triviale sur Terre mais cruciale à 380 000 kilomètres d’ici : comment produire de l’énergie de manière fiable et durable ? Parmi les options étudiées, le nucléaire s’impose de plus en plus comme une solution crédible.
L’idée ne date pas d’hier. Depuis plusieurs années, l’agence spatiale américaine travaille sur des systèmes de fission nucléaire capables d’alimenter une ou plusieurs installations lunaires. Mais le calendrier s’est brutalement accéléré en décembre dernier, lorsque Donald Trump a signé un décret relançant officiellement l’ambition lunaire américaine : un retour d’astronautes sur le sol sélène dès 2028, puis l’installation d’un réacteur nucléaire à l’horizon 2030. Un cap politique clair, désormais assorti d’engagements concrets.

Le 13 janvier, la NASA a ainsi signé un protocole d’accord avec le Department of Energy. Objectif : coordonner les efforts et tenir ce délai particulièrement ambitieux. Pour Jared Isaacman, administrateur de l’agence, le choix est presque évident : « Pour bâtir des infrastructures durables sur la Lune et préparer le chemin vers Mars, l’énergie nucléaire n’est pas une option parmi d’autres, c’est une nécessité. » Contrairement au solaire, dépendant de cycles jour-nuit extrêmes et de longues éclipses, un réacteur à fission peut fournir une électricité stable, continue, pendant des années, sans ravitaillement.

Cette course énergétique lunaire ne se joue pas en solitaire. La Chine affiche des ambitions comparables et prévoit elle aussi une base lunaire alimentée par un réacteur nucléaire. Pékin a déjà annoncé plusieurs missions préparatoires, dont une étape clé programmée dès cette année, signe que la compétition technologique et stratégique s’intensifie. Côté américain, l’échéance se rapproche. Dans les prochaines semaines, les astronautes Jeremy Hansen, Victor Glover, Reid Wiseman et Christina Koch embarqueront à bord du vaisseau Orion pour une mission de dix jours autour de la Lune. Un vol sans alunissage, mais hautement symbolique : il servira de répétition générale avant le retour officiel de l’humanité sur la surface lunaire.
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Faut-il redouter la recharge rapide quand on roule en électrique ? La question revient sans cesse, à mesure que les bornes ultrapuissantes se multiplient sur les routes. Pour y voir clair, Geotab, spécialiste de la gestion de flottes connectées, a publié une étude d’ampleur fondée sur les données de 22 700 véhicules électriques. Verdict : les batteries tiennent plutôt bien le choc, même si les recharges express ne sont pas totalement neutres.

Premier enseignement : la perte moyenne de capacité atteint aujourd’hui 2,3 % par an. C’est un peu plus qu’en 2024, où Geotab mesurait 1,8 %. Cette hausse s’explique par des usages plus intensifs : davantage de kilomètres parcourus, plus de bornes rapides utilisées, et des véhicules désormais pleinement intégrés à la vie quotidienne. Concrètement, une batterie de 60 kWh qui descend à 80 % de santé équivaut encore à 48 kWh disponibles. L’autonomie baisse progressivement, mais reste largement suffisante pour les trajets courants. Rien d’alarmant, donc. Pour Charlotte Argue, responsable de la mobilité durable chez Geotab, « les batteries conservent des performances solides bien au-delà des horizons de remplacement souvent anticipés par les flottes ». L’analyse couvre 21 marques et modèles suivis sur plusieurs années grâce à la télématique embarquée.

Le point sensible reste la recharge rapide. Les véhicules qui s’y appuient majoritairement, à plus de 100 kW, peuvent voir la dégradation grimper jusqu’à 3 % par an. À l’inverse, ceux qui privilégient la recharge lente à domicile tournent autour de 1,5 %. Faut-il alors bannir les bornes rapides ? Pas vraiment. Pour les professionnels et les gros rouleurs, le gain de temps et la meilleure disponibilité des véhicules compensent largement l’usure légèrement supérieure, au point de réduire le coût total par kilomètre sur la durée de vie.

D’autres facteurs jouent, mais restent secondaires : le climat chaud ajoute environ 0,4 % de dégradation annuelle, l’usage intensif 0,8 %. La puissance de recharge demeure donc le levier principal. Bonne nouvelle : quelques ajustements suffisent. L’étude démonte au passage plusieurs idées reçues. Charger de presque vide à presque plein n’est pas un problème en soi. Ce qui fatigue vraiment la batterie, c’est de la laisser longtemps, et souvent, au-delà de 80 % ou en-dessous de 20 %. En clair, inutile de s’angoisser : rechargez doucement quand c’est possible, rapidement quand c’est nécessaire. Comme le résume Charlotte Argue, « tout est question d’équilibre entre contraintes opérationnelles et santé de la batterie ». Les données embarquées font le reste, pour ajuster ses habitudes sans se compliquer la vie.
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L’intelligence artificielle générative repose aujourd’hui sur l’apprentissage profond, une technique qui imite, de loin, le fonctionnement du cerveau humain à l’aide de réseaux neuronaux artificiels. Mais là où notre cerveau se montre d’une sobriété remarquable, ces réseaux numériques se révèlent particulièrement gourmands en énergie, surtout lors de la phase d’entraînement, quand les modèles apprennent à reconnaître des images, du texte ou des sons. Un talon d’Achille bien connu, à l’heure où l’empreinte énergétique de l’IA inquiète de plus en plus.

C’est précisément sur ce point que se sont penchés des chercheurs de l’Université de Bonn. Leur travail, publié dans la revue scientifique Physical Review Letters, explore une piste alternative : les réseaux de neurones à impulsions artificiels, appelés SNN pour Spiking Neural Networks. Une approche inspirée beaucoup plus directement du vivant. Dans le cerveau biologique, les neurones ne transmettent pas de signaux continus. Ils communiquent par de brèves impulsions électriques, envoyées uniquement lorsque cela est nécessaire. À l’inverse, les réseaux neuronaux classiques utilisés en IA fonctionnent en flux permanent, ce qui explique en grande partie leur appétit énergétique. Les SNN, eux, ne déclenchent une activité que lorsqu’un seuil est franchi. Résultat : une consommation potentiellement bien plus faible.

Jusqu’à présent, un obstacle majeur freinait leur adoption. Dans les réseaux classiques, l’apprentissage repose sur l’ajustement progressif de l’intensité des connexions entre neurones : on passe par exemple de 0,9 à 0,8. Or, dans un réseau à impulsions, pas de demi-mesure : soit le neurone émet une impulsion, soit il reste silencieux. Impossible, pensait-on, d’y appliquer les méthodes d’entraînement traditionnelles. C’est là que l’équipe de Bonn a fait une découverte clé. Si l’intensité d’une impulsion ne peut pas varier, son timing, lui, le peut. Plus la connexion entre deux neurones est forte, plus l’impulsion est émise rapidement. En jouant sur cette temporisation, les chercheurs ont montré qu’il est possible d’ajuster l’influence d’un neurone sur un autre, et donc d’entraîner le réseau. « Nous pouvons utiliser les mêmes méthodes d’apprentissage conventionnelles, très efficaces, sur les réseaux à impulsions que nous avons étudiés », explique Christian Klos, l’un des auteurs.

Les premiers résultats sont prometteurs : le réseau a déjà appris à reconnaître des chiffres manuscrits. Prochaine étape annoncée : la reconnaissance vocale. Si ces travaux se confirment à grande échelle, ils pourraient ouvrir la voie à des intelligences artificielles bien plus sobres, capables d’apprendre en consommant nettement moins d’énergie. Un changement discret, mais potentiellement décisif.
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