Une équipe de chercheurs de l’université de Californie à Davis (UC Davis) a mis au point un prototype de moteur capable de générer de l’énergie mécanique nocturne en exploitant la différence de température entre la chaleur résiduelle du sol et le froid de l’espace. Selon Futura Sciences, cette innovation, publiée en février 2026 dans la revue Science Advances, repose sur un principe simple mais audacieux : utiliser le rayonnement thermique vers le vide sidéral pour créer un mouvement mécanique, sans carburant ni panneau solaire.

Ce qu'il faut retenir

  • Un prototype de moteur Stirling, développé par l’UC Davis, produit jusqu’à 400 milliwatts par mètre carré la nuit en exploitant le froid de l’espace
  • Le système repose sur l’écart thermique entre la chaleur résiduelle du sol et le rayonnement infrarouge dissipé vers l’atmosphère
  • Cette technologie complète le solaire photovoltaïque, en produisant de l’énergie lorsque les panneaux sont inactifs
  • Les régions arides et à ciel dégagé sont les plus adaptées pour maximiser l’efficacité du dispositif
  • Un brevet provisoire a été déposé par l’université californienne pour protéger cette invention

Un moteur du XIXe siècle réinventé pour les défis énergétiques du XXIe siècle

Le moteur Stirling, technologie datant de 1816, fonctionne sur le principe des écarts de température. Un gaz circule dans un circuit fermé entre une zone chaude et une zone froide, actionnant un piston qui génère de l’énergie mécanique. Si ce concept est ancien, son application moderne par l’UC Davis marque une rupture : l’équipe a supprimé la source de chaleur artificielle, habituellement nécessaire pour faire fonctionner ce type de moteur. « L’écart entre une tasse de café chaud et l’air ambiant suffit théoriquement à faire tourner ce moteur », explique Jeremy Munday, professeur d’ingénierie électrique et informatique à UC Davis et coauteur de l’étude. « En pratique, il faut une source froide et une source chaude distinctes. »

Le froid de l’espace comme source d’énergie renouvelable

Pour créer cet écart thermique, les chercheurs ont combiné deux réservoirs naturels et gratuits : la chaleur résiduelle du sol, encore tiède après une journée d’ensoleillement, et le froid de l’espace profond, accessible via un panneau rayonnant dirigé vers le ciel. Une face du moteur absorbe la chaleur terrestre tandis que l’autre dissipe l’énergie thermique vers l’atmosphère, permettant au piston de se déplacer. « On exploite ainsi un phénomène physique naturel, sans émission ni consommation de ressources », souligne Tristan Deppe, doctorant à UC Davis et premier auteur de l’étude.

Lors des tests menés sur une année, le prototype a démontré une production minimale de 400 milliwatts par mètre carré. Si cette puissance reste modeste — de quoi alimenter un ventilateur ou recharger des capteurs autonomes —, elle ouvre des perspectives pour des applications décentralisées. Le dispositif a notamment servi à faire tourner un ventilateur lors des essais, avant d’être couplé à un petit moteur électrique pour convertir l’énergie mécanique en électricité.

Une complémentarité rare avec le solaire photovoltaïque

Cette innovation intervient à un moment où les énergies renouvelables cherchent à résoudre leur principale limite : l’intermittence. Les panneaux solaires, efficaces en journée, deviennent inactifs la nuit. Le moteur Stirling développé par l’UC Davis comble partiellement cette lacune en produisant de l’électricité lorsque le soleil ne brille pas. « Ce système ne remplace pas le solaire photovoltaïque, il le complète », précise Jeremy Munday. « Ensemble, ils pourraient offrir une production d’énergie quasi continue, 24 heures sur 24. »

L’efficacité du dispositif dépend cependant des conditions météorologiques. Les régions à faible humidité et à ciel dégagé, comme les zones désertiques ou semi-arides, sont les plus adaptées pour maximiser les échanges radiatifs avec l’espace. Les nuages et la vapeur d’eau, en absorbant une partie du rayonnement infrarouge, réduisent en effet les performances du système.

Et maintenant ?

L’équipe de l’UC Davis a déposé un brevet provisoire sur cette technologie, mais plusieurs étapes restent à franchir avant une éventuelle commercialisation. Les chercheurs prévoient d’améliorer l’efficacité du prototype et d’explorer des applications à plus grande échelle, notamment pour l’irrigation de serres ou l’alimentation de capteurs environnementaux. Une commercialisation à grande échelle n’est pas attendue avant plusieurs années, le temps de résoudre les défis techniques et économiques liés à la production en série.

Un pas de plus vers une énergie 100 % renouvelable ?

Si cette technologie ne prétend pas remplacer les grandes centrales, elle illustre une tendance forte dans le secteur de l’énergie : l’exploitation des ressources environnementales locales et gratuites. Comme le rappelle Jeremy Munday, « les sources d’énergie se cachent partout autour de nous, sous forme de fluctuations de température ou de rayonnements ». Des équipes du MIT ou de l’université Columbia explorent des pistes similaires, comme la récupération d’énergie via l’évaporation de l’eau ou les variations thermiques ambiantes.

Reste à voir si cette innovation trouvera sa place dans le mix énergétique futur. Une chose est sûre : elle apporte une solution ingénieuse à un défi majeur des énergies renouvelables — la production nocturne — tout en respectant une exigence croissante : celle d’une énergie propre, silencieuse et sans émission.

L’efficacité du moteur dépend de la capacité à dissiper la chaleur vers l’espace via un rayonnement infrarouge. Dans les régions arides, l’air contient peu de vapeur d’eau et de nuages, ce qui limite les interférences avec ce rayonnement. À l’inverse, une atmosphère humide ou nuageuse absorbe une partie de l’énergie thermique, réduisant ainsi l’écart de température exploitable par le moteur.