Choses à Savoir TECH VERTE

La fusion nucléaire, sur le papier, ressemble à un rêve d’ingénieur : reproduire sur Terre la réaction qui alimente les étoiles pour produire une énergie propre, quasi inépuisable. Dans la réalité, c’est un casse-tête scientifique que les chercheurs tentent de résoudre depuis des décennies. Pour forcer deux isotopes d’hydrogène à fusionner, les équipes travaillent dans des machines appelées tokamaks, de vastes chambres magnétiques capables de confiner un plasma chauffé à des températures supérieures à celles du cœur du Soleil. Problème : ce plasma est aussi capricieux qu’explosif. À la moindre instabilité, il peut heurter les parois internes, endommager l’installation… et stopper net la réaction.

« Maintenir la stabilité de la couche limite du plasma est un défi majeur pour l’avenir de la fusion », rappellent les chercheurs du Princeton Plasma Physics Laboratory, le PPPL. Jusqu’ici, les scientifiques géraient surtout les dégâts après coup. Autrement dit, on corrigeait une fois l’instabilité apparue.
Mais trois chercheurs du laboratoire, récemment récompensés par le prix d’excellence de la fondation Kaul, proposent une stratégie plus offensive. Leur idée : anticiper les turbulences et ajuster les paramètres du tokamak en temps réel, avant que la situation ne dégénère. Pour cela, ils ont abandonné l’approche classique en deux dimensions. Les champs magnétiques des tokamaks sont traditionnellement modélisés en 2D. Eux misent sur une optimisation en trois dimensions, en combinant physique, intelligence artificielle et contrôle instantané. « Nous explorons une optimisation 3D en mêlant la physique, l’IA et le pilotage en temps réel », explique Sang Kyeun Kim, l’un des membres de l’équipe.

Concrètement, des algorithmes de machine learning simulent des dizaines de scénarios possibles et déterminent comment ajuster les champs magnétiques pour garder le plasma stable tout en maintenant un haut niveau d’énergie. Pendant l’expérience, l’IA corrige en continu le tir, presque comme un pilote automatique. La prochaine étape : automatiser entièrement ce contrôle magnétique. Car sans ces outils intelligents, les chercheurs le reconnaissent, il faudrait sans doute encore des décennies pour dompter la fusion.
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Le béton est partout. Dans nos immeubles, nos routes, nos ponts. C’est le matériau roi du bâtiment… et aussi l’un des plus polluants. À lui seul, il représente près de 8 % des émissions mondiales de CO₂. Un chiffre massif, rappelé par Nima Rahbar, directeur du département de génie civil, environnemental et architectural du Worcester Polytechnic Institute, aux États-Unis. Autrement dit : construire le monde d’aujourd’hui réchauffe celui de demain. Face à ce constat, la filière cherche des alternatives. En décembre, des chercheurs britanniques proposaient déjà d’intégrer des déchets de coquillages pour alléger l’empreinte carbone du béton. Cette fois, une équipe américaine affirme avoir franchi un cap supplémentaire. Elle présente un matériau de construction à la fois solide, peu coûteux… et carrément à bilan carbone négatif.

Son nom : enzymatic structural material, ou ESM. L’étude, publiée dans la revue Matter, décrit un procédé original. Les scientifiques utilisent une enzyme capable de transformer le dioxyde de carbone en carbonate de calcium, autrement dit en particules minérales solides. Ces particules sont ensuite agglomérées et durcies dans des conditions douces, à basse température, pour former des éléments de construction en quelques heures. C’est là que se joue la différence. Contrairement au béton classique, qui exige des fours très énergivores et de longs temps de séchage, l’ESM se fabrique rapidement et sans forte chaleur. Résultat : beaucoup moins d’énergie consommée, donc moins d’émissions.

Mieux encore, le matériau ne se contente pas de polluer moins : il capte du carbone. Selon Nima Rahbar, produire un mètre cube d’ESM permettrait de stocker plus de 6 kilos de CO₂, quand le béton traditionnel en émet environ 330 kilos pour le même volume. « Nous ne réduisons pas seulement les émissions, nous capturons réellement le carbone », souligne le chercheur. Autre promesse : une meilleure réparabilité, donc moins de déchets et des coûts réduits sur le long terme. Reste maintenant l’épreuve du terrain. Des tests doivent confirmer sa fiabilité avant une utilisation à grande échelle. Si tout se passe bien, l’ESM pourrait bientôt se retrouver dans nos terrasses, nos toitures ou nos panneaux muraux.
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Et si la prochaine révolution de l’intelligence artificielle ne venait pas d’un nouvel algorithme… mais d’une puce électronique repensée de fond en comble ? Au MIT, des ingénieurs viennent de présenter une architecture qui pourrait changer la donne. Leur idée : empiler directement les composants d’une puce les uns sur les autres, plutôt que de les étaler côte à côte. Un détail en apparence, mais qui bouleverse tout.

Jusqu’ici, la partie chargée des calculs et celle qui stocke les données étaient physiquement séparées. Résultat : les informations passaient leur temps à voyager d’un point à l’autre du circuit, consommant du temps… et surtout beaucoup d’énergie. En rapprochant ces deux fonctions, les chercheurs réduisent drastiquement ces allers-retours. Les échanges deviennent plus rapides et nettement moins gourmands en électricité. Un enjeu crucial à l’heure où l’IA explose. Pour y parvenir, l’équipe a mis au point un composant hybride : un transistor à mémoire. Autrement dit, un seul élément capable à la fois de calculer et de conserver des données. À l’échelle nanométrique, ce dispositif présente très peu de défauts électriques, ce qui améliore à la fois la vitesse d’exécution et l’efficacité énergétique, selon les chercheurs.

Ce type d’innovation arrive au bon moment. Les applications d’apprentissage profond et de vision artificielle se multiplient, et les centres de données engloutissent toujours plus d’électricité. L’Agence internationale de l’énergie estime même que leur demande pourrait presque doubler d’ici 2030. Or, une grande partie de cette consommation ne sert pas à calculer, mais simplement à déplacer des données à l’intérieur des puces. « Nous devons absolument réduire l’énergie utilisée par l’IA, ce modèle n’est pas soutenable », rappelle Yanjie Shao, auteur principal de l’étude. Techniquement, les chercheurs ont utilisé de l’oxyde d’indium, un matériau qui peut être déposé à basse température sans abîmer les autres couches. Ils y ont ajouté une fine mémoire ferroélectrique. Le transistor change d’état en dix nanosecondes et fonctionne à une tension plus faible que les technologies actuelles. Pour l’instant, le système n’a été testé que sur prototype. Mais l’intégration dans de vraies puces semble désormais à portée de main.
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On parle souvent des microplastiques pour leurs effets visibles : plages polluées, poissons contaminés, déchets flottants. Mais une nouvelle étude suggère une menace plus discrète… et peut-être plus grave encore. Ces fragments minuscules pourraient aussi perturber le climat. Des chercheurs venus de Chine, de Hong Kong, du Pakistan et des Émirats arabes unis ont publié leurs travaux dans le Journal of Hazardous Materials: Plastics. Leur conclusion est claire : les microplastiques, ces particules de moins de cinq millimètres, altèrent la capacité des océans à absorber le dioxyde de carbone. Or cette absorption est essentielle : c’est l’un des mécanismes clés qui permet à la planète de réguler sa température.

Le contexte est inquiétant. Selon l’ONU, la production mondiale de plastique dépasse aujourd’hui 400 millions de tonnes par an. La moitié concerne des objets à usage unique, et moins de 10 % sont recyclés. Sans changement majeur, cette production pourrait tripler d’ici 2060. Résultat : des microplastiques partout. Dans les grands fonds marins, l’eau douce, l’air, les sols, jusque sur la glace arctique. Pour comprendre leur impact réel, l’équipe a analysé 89 études scientifiques. Et le tableau se précise. Les microplastiques perturbent la vie marine et affaiblissent ce que les spécialistes appellent la « pompe biologique à carbone » : ce processus naturel par lequel le phytoplancton capte le CO₂ via la photosynthèse, puis l’envoie vers les profondeurs océaniques. Problème : ces particules réduisent la photosynthèse du phytoplancton et modifient le métabolisme du zooplancton.

Autre effet pervers : en se dégradant, certains plastiques libèrent eux-mêmes des gaz à effet de serre. Et autour de ces fragments se développe une « plastisphère », un écosystème microbien encore mal connu, qui pourrait accentuer ces déséquilibres. À long terme, les chercheurs redoutent un enchaînement : océans plus chauds, plus acides, perte de biodiversité… et, derrière, des menaces directes pour la pêche, la sécurité alimentaire et les communautés côtières.
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Dans le ciel gris du Sichuan, certains ont levé la tête, un peu perplexes. Ce 11 janvier, au-dessus de la ville de Yibin, ce n’était ni un drone ni un ballon météo. Mais une éolienne. Oui, une éolienne volante. La société chinoise Beijing SAWES Energy Technology vient de tester, grandeur nature, une machine qui bouscule les codes du secteur. Oubliez les mâts géants plantés au sol. Ici, la production d’électricité prend de la hauteur. Littéralement.

Sa plateforme, baptisée S2000, est construite en matériaux légers et remplie d’hélium. Elle flotte comme un dirigeable et capte les vents en altitude pour les convertir en énergie. Lors de ce vol d’essai, l’engin est monté jusqu’à 2 000 mètres au-dessus du sol. Résultat : 385 kilowattheures produits, directement injectés dans le réseau local, selon le Global Times, média proche du pouvoir chinois. Après un premier modèle, le S1500, présenté il y a quelques mois, l’entreprise franchit donc un cap supplémentaire. Plus haut, plus puissant.

Visuellement, la machine ressemble à un grand ballon conique de 60 mètres de long sur 40 de large. Elle est reliée au sol par un câble qui assure à la fois sa stabilité… et le transport de l’électricité. À l’intérieur, douze turbines tournent pour maximiser la production. Son concepteur assure qu’il s’agit de la première éolienne capable d’opérer au-dessus de zones urbaines. Un argument clé. Le PDG, Weng Hanke, imagine deux usages principaux : alimenter des sites isolés, comme des postes-frontières, ou compléter les parcs éoliens traditionnels dans une logique énergétique « en trois dimensions ». Car là-haut, le vent est plus fort, plus régulier. À comparer avec les éoliennes terrestres, limitées à environ 155 mètres, le gain est évident. La forme même de la S2000 joue un rôle : l’air est canalisé et compressé avant d’atteindre les turbines, ce qui améliore encore le rendement. À terme, la plateforme pourrait produire jusqu’à 3 mégawatts.
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