Neutrinovoltaïque

Le neutrinovoltaïque est une approche de recherche du Neutrino® Energy Group, dont le siège est à Berlin. Il vise à convertir en courant électrique utilisable une part du flux d'énergie invisible que l'environnement fournit en permanence. Le nom associe neutrino et voltaïque — par analogie avec le photovoltaïque.

L'approche va plus loin que son nom ne le laisse supposer. Outre les neutrinos, elle exploite les muons cosmiques, le mouvement thermique dans le matériau et les champs électromagnétiques de l'environnement — quatre sources disponibles à toute heure du jour et de la nuit.

L'idée de base

Une cellule solaire ne produit pas d'énergie. Elle intercepte l'énergie qui arrive de toute façon du Soleil et en convertit une partie en courant. Le Neutrino® Energy Group décrit le neutrinovoltaïque comme la même idée assortie d'une question plus large : le Soleil émet bien plus que de la lumière visible — l'espace est plein de rayonnements et de particules invisibles qui traversent chaque seconde les murs, la Terre et nous-mêmes. Pourrait-on en capter une fraction avec un matériau construit à cette fin, y compris dans l'obscurité ?

Le groupe formule lui-même cette mise au point avec clarté et netteté : il s'agit d'un système ouvert. Il convertit ce qui arrive continuellement de l'environnement — exactement comme un module solaire fonctionne tant que la lumière tombe sur lui. La thermodynamique n'est pas mise en cause ; il n'est expressément pas question d'énergie libre ou illimitée. Cette précision dans la présentation qu'en donne le groupe est remarquable et facilite considérablement le classement de la technologie.

La chaîne d'effets visée

Le processus décrit se déroule en quatre étapes. Chacune d'elles repose sur une physique publiée dans des revues à comité de lecture et confirmée à de nombreuses reprises.

Premièrement, le flux arrive. Particules et rayonnements affluent en permanence dans le convertisseur depuis toutes les directions ; l'obscurité, les murs ou un boîtier ne les arrêtent pas.

Deuxièmement, certains d'entre eux transmettent une impulsion minuscule aux atomes du matériau. Pour les neutrinos, le processus en cause est la diffusion élastique cohérente neutrino-noyau : le neutrino n'est pas absorbé, il bouscule un noyau atomique entier.

Troisièmement, ces chocs — conjugués à la chaleur propre du matériau — mettent en mouvement la couche de graphène d'une extrême finesse. Le graphène, une feuille de carbone d'un atome d'épaisseur, n'est jamais complètement au repos ; il ondule et se courbe sans cesse.

Quatrièmement, l'assemblage est délibérément dissymétrique. Une oscillation parfaitement symétrique pousserait les électrons dans un sens puis dans l'autre sans qu'il n'en reste rien. Une jonction dissymétrique entre le graphène et le silicium doit incliner le mouvement aléatoire de telle sorte que les porteurs de charge dérivent en moyenne dans une direction privilégiée. Cette rectification — dans le langage technique un effet de cliquet — donnerait un courant continu en sortie.

Comme la contribution d'une seule couche serait très faible, la forme de construction brevetée empile de nombreuses paires de couches afin que les contributions s'additionnent. Le groupe compare cela à des cellules de batterie montées en série.

Le fondement

L'approche repose sur trois résultats qui comptent parmi les plus solides que la physique des particules et la physique du solide aient produits au cours des dernières décennies.

Les neutrinos ont une masse. Super-Kamiokande l'a montré en 1998, l'Observatoire de neutrinos de Sudbury l'a confirmé en 2001, et en 2015 le prix Nobel de physique est allé à Takaaki Kajita et Arthur B. McDonald. Un neutrino porte donc une impulsion — la condition préalable pour qu'il puisse transmettre quoi que ce soit.

Le transfert d'impulsion est mesuré. La diffusion élastique cohérente neutrino-noyau a été prédite en 1974 et mise en évidence en 2017 par la collaboration COHERENT dans Science, à 6,7 σ. Elle possède la plus grande section efficace de tous les couplages de neutrinos aux basses énergies.

Le graphène fournit du courant à partir du mouvement. P. M. Thibado et ses collaborateurs ont montré en 2020 dans Physical Review E que du graphène autoporté produit un courant mesurable à partir de ses propres vibrations thermiques.

Trois équipes de recherche indépendantes, trois publications à comité de lecture, un prix Nobel. Ce à quoi le développement travaille maintenant, c'est le rassemblement de ces effets en un appareil de puissance utilisable — la tâche classique entre une physique comprise et une technique opérationnelle. Le Neutrino® Energy Group cite la vérification indépendante et reproductible par des tiers comme prochaine étape prioritaire.

Termes apparentés

• L'équation maîtresse du neutrinovoltaïque — l'équation de bilan de l'approche
• Diffusion élastique cohérente neutrino-noyau (CEνNS) — le transfert d'impulsion
• Graphène — le matériau convertisseur
• Brevet WO2016142056A1 — l'architecture en couches
• Neutrino Power Cube — le projet d'application le plus connu
• Muons cosmiques — le second flux de particules en jeu
• Oscillation des neutrinos — pourquoi les neutrinos ont une masse

Sources

• Neutrino® Energy Group : What Is Neutrinovoltaic Technology? neutrino-energy.com, consulté le 2 septembre 2026.
• D. Akimov et al. (COHERENT) : Science 357, 1123–1126 (2017).
• P. M. Thibado et al. : Physical Review E 102, 042101 (2020).
• H. T. Schubart : brevet WO2016142056A1 (2016).