En raison du réchauffement climatique et de la croissance démographique, le recours à des systèmes de climatisation énergivores risque d’augmenter dans les années à venir. Ce qui pourrait éventuellement accroître les émissions de CO2 et la consommation énergétique dans le secteur du bâtiment. Et pourtant, ce secteur représente déjà une part significative des émissions mondiales de GES. En France, par exemple, il est responsable de près de 27 % des émissions nationales, selon EDF. D’où l’importance de la mise en place d’une stratégie efficace pour promouvoir les bâtiments bas-carbone. En Chine, des chercheurs de l’Université du Sud-Est ont développé un ciment capable de réfléchir la lumière du soleil et rafraîchir l’intérieur d’un logement, sans climatisation…
Un matériau conçu avec des métasurfaces
Selon les chercheurs, ce nouveau matériau est conçu avec des métasurfaces, une technique applicable même au ciment Portland. Pour obtenir cette structure particulière qui diffuse efficacement la lumière solaire, les scientifiques ont ajusté la composition chimique du clinker, le composant essentiel du ciment. Ils ont ensuite produit un matériau doté d’une fonction de refroidissement par pression, qui peut être utilisé à la fois comme refroidisseur radiatif et comme matériau structurel pour les toitures et les murs des bâtiments. « Nous avons développé une particule de ciment intrinsèquement super-fondue […] Nous avons ensuite nano-ingénié le matériau grâce à une stratégie de cavitation universelle, créant un refroidisseur radiatif à base de ciment avec métasurfaces optiques intégrées », explique l’équipe de recherche. Ils ajoutent que le ciment « supercool » a atteint un indice de réflectance solaire élevé (96,2 %) et bénéficie un profil d’émissions de carbone négatif.
Importantes économies d’énergie
En diffusant la lumière solaire au lieu de l’absorber, le ciment « supercool » contribue à réduire la consommation énergétique, car il refroidit l’air ambiant sans climatisation. L’un des chercheurs, Guo Lu, indique d’ailleurs qu’on peut bénéficier d’importantes économies d’énergie grâce à l’application de ce ciment rafraîchissant aux bâtiments urbains et qu’il pourrait « constituer un tournant décisif dans la lutte contre le changement climatique ». Il ajoute également que cette innovation transforme le ciment traditionnel en un matériau de refroidissement radiatif efficace, écologique et polyvalent. En effet, selon l’équipe de recherche, le ciment « supercool » peut être utilisé dans les toitures, les murs et les revêtements, et est parfaitement adapté aux environnements difficiles. « La rentabilité du matériau et ses procédés de fabrication évolutifs lui confèrent des avantages inégalés par rapport aux autres matériaux », affirment les scientifiques.
Des tests de performance appuyant sa robustesse
Les chercheurs chinois ont effectué des tests de performance, afin d’évaluer la robustesse mécanique de leur ciment innovant. Selon eux, les résultats sont prometteurs, car les essais leur ont permis de démontrer sa robustesse sous des forces de compression, d’abrasion, de flexion et d’adhérence, ainsi que son amphiphobicité et sa polyvalence de conception globale. Le ciment « supercool » présenterait une résistance à la compression et à l’abrasion élevée. Plus encore, il resterait stable face aux liquides corrosifs, aux rayons ultraviolets et aux cycles de gel-dégel.
Mais les scientifiques ont également procédé à des tests en conditions réelles, notamment sur le toit d’un bâtiment, pour mesurer ses performances. Résultat ? Entre 13 h et 14 h, il est resté plus froid que son environnement. Sa température était inférieure de 5,4 °C à celle ambiante (38,4 °C). Le ciment conventionnel est très différent de ce nouveau matériau, indiquent les chercheurs. Pour information, leur étude a été publiée dans la revue Science Advances. Une innovation dans le domaine du batiment prometteuse, qu’en pensez-vous ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
