La question de la climatisation n’est pas réellement d’actualité, mais elle le sera dans quelques mois. Aujourd’hui, nous cherchons tous des moyens de faire baisser nos factures de chauffage. Demain, nous chercherons tous des moyens de rester au frais sans utiliser la climatisation énergivore… Dans une recherche scientifique publiée sur ACS Energy Letters, une équipe de chercheurs affirme avoir mis au point un revêtement de fenêtre transparent qui pourrait rafraîchir les bâtiments sans consommer d’énergie. Un simple film collé sur une fenêtre aurait donc le même effet qu’une climatisation électrique si l’on en croit cette équipe dirigée Seongmin Kim, chercheur au département de génie aérospatial et mécanique, à l’Université de Notre Dame de l’Indiana, États-Unis. Découverte.
Quel est ce film spécial ?
Ce film pour fenêtre garde les pièces claires et fraîches en laissant passer la lumière visible tout en réfléchissant les rayons solaires, invisibles, infrarouges et ultraviolets et en rayonnant la chaleur vers l’intérieur… C’est ainsi que les chercheurs décrivent leur invention. Le changement climatique, nous l’avons constaté l’été dernier, intensifie les chaleurs estivales d’un côté, et de l’autre côté il est recommandé de ne pas utiliser les climatisations pour économiser de l’énergie… Un cercle vicieux qui pousse les chercheurs du monde entier à innover en matière de climatisation.
Comment ont-ils conçu ce film spécial ?
Les chercheurs indiquent qu’ils ont utilisé une technologie informatique avancée et l’intelligence artificielle pour concevoir un revêtement de fenêtre transparent qui pourrait abaisser la température à l’intérieur des bâtiments, sans dépenser un seul watt d’énergie. De nombreuses études s’accordent sur le fait que la climatisation représente environ 15 % de la consommation énergétique mondiale. Le film serait capable de bloquer les rayons ultraviolets et proches infrarouges du soleil, la partie du spectre solaire qui traverse normalement le verre pour chauffer une pièce fermée. La consommation d’énergie peut être encore réduite si le revêtement rayonne de la chaleur de la surface de la fenêtre à des longueurs d’onde qui traversent l’atmosphère dans l’espace. Cependant, il a été difficile de concevoir des matériaux qui répondent à ces critères et transmettent la lumière visible, ce qui signifie qu’ils ne bloquent pas la vue. Eungkyu Lee, Tengfei Luo et leurs collègues ont entrepris de concevoir un « refroidisseur radiatif transparent » (TRC) qui pourrait répondre à ces critères.
De quoi se compose le refroidisseur radiatif transparent ?
L’équipe a construit des modèles informatiques de CRT constitués de fines couches alternées de matériaux courants tels que le dioxyde de silicium, le nitrure de silicium, l’oxyde d’aluminium ou le dioxyde de titane sur une base en verre, recouvertes d’un film de polydiméthylsiloxane. Ils ont ensuite optimisé le type, l’ordre et la combinaison des couches en utilisant une approche itérative guidée par l’apprentissage automatique et l’informatique quantique, qui stocke les données à l’aide de particules subatomiques. Grâce à cette méthode de calcul, ils ont pu optimiser plus rapidement leur produit car elle est capable de tester le résultat en une fraction de seconde. Cela a permis de concevoir un revêtement qui, une fois fabriqué, a battu les performances des CRT de conception classique, en plus de l’un des meilleurs verres commerciaux de réduction de la chaleur sur le marché. Selon l’équipe de chercheurs, le CRT pourrait réduire la consommation d’énergie de 31% par rapport à des fenêtres non équipées de ce film.