Depuis quelques années, l’intelligence artificielle s’est imposée dans nos vies, et a montré un développement exponentiel. Avec à la clé des inquiétudes légitimes concernant l’explosion de la consommation énergétique des datacenters. Tout du moins si l’on en reste aux technologies connues. Et cette startup vient de révéler une solution nouvelle, pour le moins exotique.

Nous connaissions le processeur, appelé CPU pour Central processing unit, contenant plusieurs cœurs très complexes et polyvalents. Ou encore la carte graphique, le GPU, pour Graphics processing unit, constitué de milliers de cœurs plus simples et spécialisés, mais hautement performants pour réaliser des calculs massivement parallèles. Dorénavant, il semble qu’il faille compter également sur le TSU, pour Thermodynamic sampling unit.

Il s’agit d’un nouveau type de puce créée par la startup Extropic. Son fonctionnement est bien différent de celles auxquelles nous sommes habitués. Ces dernières, en effet, traitent des bits, c’est-à-dire des unités d’information binaires (0 ou 1). L’architecture de la TSU au contraire utilise les fluctuations thermodynamiques des électrons qui la parcourent pour traiter des probabilités ; créant ce faisant ce que la société appelle un p-bit (pour probabilistic bit – précisons qu’il ne s’agit pas là d’une puce quantique).

Une architecture extrêmement efficace pour de grands calculs complexes

Les applications d’un tel concept sont nombreuses. Il permettrait en effet de réaliser des calculs très complexes avec une grande facilité, comme ceux qui sont menés pour les prévisions météorologiques. Mais aussi pour entraîner et utiliser des modèles d’intelligence artificielle (LLM, grands modèles de langage) comme ceux qui nous sont accessibles dans notre quotidien pour générer ou analyser du texte, des images ou des vidéos.

Et, à l’heure où la consommation exponentielle d’énergie de l’IA inquiète, cette nouvelle puce pourrait changer la donne. Car l’intégration de calculs probabilistes directement dans son principe de fonctionnement serait bien plus efficace pour entraîner ou utiliser une IA. Et cette efficacité serait payante, car elle permettrait de gagner plusieurs ordres de grandeur en termes de consommation d’énergie et de densité.

Pour l’heure, la startup a proposé à plusieurs partenaires, une première carte, baptisée XTR-0, dont le processeur TSU contient quelques p-bits. Ce premier modèle, sommaire, a toutefois suscité un réel enthousiasme. Avant que ne sorte le prochain modèle Z-1, plus conséquent, puisqu’il contiendra 250 000 p-bits.

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L’aluminium brûle dans l’air. Ce phénomène est bien connu des industriels qui travaillent avec des poudres de ce métal, qui, dans certaines conditions, sont susceptibles de s’enflammer, voire d’exploser – il s’agit du phénomène dit de pyrophoricité. Mis en contact avec de l’eau, l’aluminium produit également de la chaleur, mais aussi de l’hydrogène. Chaleur et hydrogène, voilà des ressources intéressantes dans le cadre de la transition énergétique. Et cela n’a pas échappé à la startup dont nous allons parler dans cet article.

La réaction chimique de l’aluminium et de l’eau est à la base du concept de la startup Found Energy, basée à Boston, aux États-Unis. Celle-ci récupère des déchets d’aluminium, les place dans un réacteur de sa conception, de façon à produire de la chaleur et de l’hydrogène, destinés à des procédés industriels. Et ces déchets d’aluminium peuvent provenir des rebuts d’usines, ou simplement de déchets du quotidien, comme une simple canette.

Il y a une subtilité dans le procédé de Found Energy. Lorsqu’il est oxydé par l’air ou par l’eau, l’aluminium forme des hydroxydes d’aluminium ou de l’alumine, lesquels bloquent la progression de l’oxydation. C’est la raison pour laquelle, dans notre quotidien, les objets en aluminium ne s’enflamment pas facilement. Pour contourner cette difficulté, la startup utilise un catalyseur dont la composition reste secrète, et qui est décrit comme « un métal liquide à bas point de fusion qui n’est pas le mercure ».

La startup commence tout juste son développement à l’échelle industrielle. Le réacteur de Found Energy équipera bientôt une usine du sud-est des États-Unis (dont l’identité n’a pas encore été divulguée), et utilisera les déchets d’aluminium de cette usine pour ensuite l’alimenter en chaleur et en hydrogène.

Vers un « vecteur aluminium » ?

Le concept est susceptible d’une large généralisation – tout du moins en théorie. La densité énergétique de l’aluminium est en effet deux fois plus importante que celle de l’essence, par exemple. Il est ainsi envisageable de l’utiliser comme vecteur énergétique pour une large palette d’applications, le chauffage ou la mobilité. C’est le concept des « combustibles métalliques ». Dans un tel schéma, l’aluminium serait produit à partir de ses oxydes et de sources d’énergie bas-carbone, et par des procédés eux-aussi bas-carbone. Il serait utilisé ensuite dans ses applications énergétiques, qui le ramènerait à l’état d’oxyde. Lequel serait à nouveau converti en aluminium métallique par ces mêmes procédés. Une boucle de recyclage, qui définit ainsi un vecteur énergétique.

Il va de soi qu’une telle « économie aluminium » n’apparaîtra pas demain. Toutefois, les développements de Found Energy nous en rapprochent. Rappelons au passage qu’en 2016, Peugeot avait financé une thèse visant à stabiliser une flamme poudre d’aluminium-air, avec en ligne de mire la conception d’un moteur automobile à combustible métallique.

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Le thorium est susceptible de remplacer l’uranium dans les réacteurs nucléaires de prochaine génération. Un concept qui n’a rien de neuf, mais qui n’avait pas encore été démontré du point de vue technologique. En Chine, c’est dorénavant chose faite.

L’Académie des sciences de Shanghai, par le biais de son Institut de physique appliquée (SINAP), vient de l’annoncer : elle a réussi à convertir du thorium en uranium. Cette transmutation, qui vise à produire du combustible nucléaire à partir de thorium, a été réalisée dans le tout nouveau réacteur TSMR (Thorium molten salt reactor). Ce dernier, situé dans le désert de Gobi, a en effet atteint le 17 juin 2024 sa pleine puissance, à savoir 2 MWth.

La technologie du TSMR est celle des réacteurs à sels fondus (RSF), un des concepts retenus pour la génération IV. Dans ce concept, le combustible nucléaire n’est pas disposé dans le cœur sous forme solide comme dans les réacteurs à eau pressurisée (REP), mais bien sous forme liquide, dissous dans un sel de fluor, de lithium et de béryllium (FLiBe) porté à environ 630 °C.

Le RSF est aujourd’hui le concept favori pour la production d’énergie à partir du thorium. Ce dernier, en effet, nécessite des conditions bien particulières, car il n’est pas utilisable directement en tant que combustible nucléaire : il doit être transformé au préalable en uranium, et ce au sein du réacteur (principe de surgénération). Or la Chine est particulièrement intéressée par le thorium.

La Chine dispose de gigantesques gisements de thorium

S’il était besoin de démontrer cet intérêt, citons cet inventaire national du thorium que les autorités chinoises ont publié en 2025. Il montre une ressource proprement colossale : la seule exploitation des déchets miniers issus de l’extraction des terres rares pourrait représenter plusieurs dizaines de milliers d’années de consommation pour la Chine. Dans un tel contexte, il va de soi que la démonstration de l’utilisabilité d’un tel gisement devient cruciale.

Avec cette expérimentation, la Chine signe une première mondiale et démontre la viabilité du concept de surgénération au thorium dans un réacteur à sels fondus. Confirmant ainsi la décision chinoise de déployer cette filière sur le long terme. Un projet pilote de 10 MWth est en effet en construction depuis début 2025, et le démarrage de réacteurs à l’échelle industrielle est prévu à l’horizon 2030.

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Parmi les énergies renouvelables, nous connaissons bien l’énergie éolienne, qui convertit le vent, c’est-à-dire le mouvement de l’air, en électricité, ou encore l’énergie hydraulique, qui exploite le déplacement des cours d’eau. L’énergie photovoltaïque couvre également nos colonnes, et elle a pour principe de transformer l’énergie lumineuse du Soleil en électricité. Mais connaissiez-vous l’hydrovoltaïsme ?

Notre atmosphère contient une petite quantité de vapeur d’eau, de l’ordre de quelques grammes par mètre-cube d’air, qui, lorsqu’elle se condense, produit les nuages et les précipitations. Un mécanisme qui alimente, par le cycle d’évaporation-précipitation de l’eau, une majeure partie des cycles naturels de notre planète. Il s’avère que des chercheurs de différentes institutions scientifiques de Chine et de Singapour auraient trouvé un moyen d’utiliser ce processus pour produire directement de l’électricité. Et ils ont publiés leurs résultats dans la revue Nano de l’American Chemical Society (ACS), dans un article accessible en source ouverte.

Lorsque l’eau s’évapore, elle produit un refroidissement, et c’est par ce mécanisme que notre corps régule sa température interne par la transpiration. Il est donc possible, en concevant un système judicieusement, de produire une différence de température entre deux faces de ce même système : une face chaude à la température de l’air, et une face froide où se produit l’évaporation de l’eau. Cette différence de température peut ensuite être exploitée pour produire de l’électricité à l’aide d’un système thermoélectrique ; ces derniers systèmes exploitent un phénomène bien connu : l’effet Seebeck, qui se caractérise par l’apparition d’une tension à la jonction d’un couple de matériaux portés à des températures différentes.

Un revêtement innovant pour favoriser l’évaporation

Et c’est précisément à ce résultat que sont parvenus les chercheurs asiatiques. Ils ont construit un système thermoélectrique dont le radiateur en aluminium a été revêtu de graphite poreux, de façon à améliorer sa surface de contact avec l’eau – caractéristique appelée sa mouillabilité. Au cours de leurs expériences, ils sont parvenus à maintenir une différence de température constante de 6°C au travers du système, permettant de produire 2,72 mW pendant 30 minutes. Soit environ 4,2 W/m², pulvérisant les records précédents pour ce type de système.

Ces résultats pourraient apparaître bien peu importants en termes quantitatifs, mais les perspectives ne sont pas dénuées d’intérêt : elles permettent en effet d’envisager des systèmes électroniques qui tirent leur énergie directement de leur environnement, sans nécessiter d’alimentation, d’exposition au Soleil, ou encore de recharge de batteries. Les applications sont importantes, en premier lieu par exemple pour des capteurs ou des objets connectés totalement autonomes – les fameux « wearables », comme les montres ou les senseurs médicaux.

Transformer directement l’humidité de l’air en électricité ? C’est bien ce que semble promettre l’ère de l’hydrovoltaïsme.

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Le marché des objets connectés représente déjà plus de mille milliards de dollars annuels, et il connaît une croissance exponentielle. Or, ces objets, il faut bien les alimenter en électricité. Et cela laisse craindre une explosion du nombre de piles et de batteries nécessaires pour alimenter ceux qui ne peuvent être connectés au réseau électrique. Mais cette startup française a une solution, dont elle vient de lancer l’industrialisation.

Dracula Technologies a été fondée en 2012 à Vienne, dans la Drôme. Depuis lors, elle peaufine une technologie dont elle s’est faite une spécialité : les cellules photovoltaïques performantes même en conditions de faible luminosité. La finalité est bien de pouvoir alimenter des objets connectés à partir de la lumière ambiante, même sous éclairage artificiel (par exemple LED), et sans qu’il soit besoin d’exposer les cellules directement au Soleil.

La technologie est basée sur un matériau organique dans laquelle les différentes couches actives, nécessaires à produire l’effet photovoltaïques, sont déposées à l’aide d’encres spéciales permettant de constituer des couches minces. Il s’agit bien d’un procédé d’impression à jet d’encre – similaire dans son principe à celui des imprimantes de bureau. Et ce procédé permet de fabriquer des cellules photovoltaïques de toute taille et de toute forme, à la demande en fonction des besoins du client.

Techniquement, il s’agit de cellules bifaciales qui peuvent collecter la lumière par leurs deux faces. Les cellules sont minces (0,3 mm) et leur poids est faible (0,04 g/cm²). Elles ont une durée de vie de 10 ans en intérieur, selon le fabricant, et sont encapsulées de façon à les préserver de l’eau et de l’oxygène. Et leur prix serait suffisamment faible pour leur permettre d’être compétitives avec les piles ou les batteries.

Une invention qui surfe sur la vague de l’Internet of Things (IoT)

Le marché visé par Dracula Technologies est conséquent. Les petites cellules photovoltaïques peuvent équiper en effet un grand nombre d’appareils. Du suivi de colis, de palettes ou de tout conteneur logistique, elles peuvent équiper également des systèmes domestiques de la vie de tous les jours, comme les montres, balances, les souris, ou les claviers. Elles peuvent également être intégrées à des capteurs de toute sorte, par exemple de température ou d’humidité. La perspective est d’autant plus intéressante que ce type de capteurs, essentiel au « smart building »,  trouve une place de plus en plus importante dans des secteurs comme l’industrie, le commerce ou le bâtiment de manière générale.

L’avantage le plus important des ces cellules photovoltaïques organique est bien évidemment de simplifier la maintenance, puisqu’elle permet d’éviter le remplacement fréquent de piles ou de batteries. Ainsi que tout ce qu’implique leur cycle de vie en termes de matériaux critiques. En effet, selon Dracula Technologies, leurs cellules photovoltaïques n’utilisent aucun de ces matériaux et seraient aisément recyclables.

La société vient d’inaugurer son usine à Valence, démontrant par cet investissement que les perspectives de marché sont importantes. La « Green Micro Power Factory » pourra produire environ 150 millions de cm² de cellules par an.

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