Innovation

La CityU dévoile une céramique blanche « climatisante » qui refroidit les bâtiments, sans électricité ni réfrigérant

Cette nouvelle « céramique de refroidissement » pourrait réduire la demande de climatisation des particuliers et des professionnels durant les périodes chaudes. Elle contribuerait à alléger les charges thermiques d’un bâtiment et à lutter contre le réchauffement climatique.

Pendant les trois mois de l’été dernier (juin, juillet et août), les températures moyennes mondiales ont été les plus élevées jamais enregistrées. D’ailleurs, 2023 pourrait être l’année la plus chaude de l’histoire. En effet, avec des vagues de chaleur intenses et des pointes de température à plus de 40 °C, les occupants des bâtiments sont contraints d’utiliser davantage leurs climatiseurs pour profiter d’une température confortable chez eux. Cependant, dans le contexte de crise climatique, il est important de limiter au maximum le recours à ces appareils gourmands en énergie et émetteurs de gaz nocifs. Afin d’atteindre cet objectif, des chercheurs développent aujourd’hui des matériaux de construction affichant une réflectance solaire élevée et, donc, une excellente capacité de refroidissement. Cette céramique nouvellement créée par l’Université City de Hong-Kong (CityU) fait notamment partie des solutions les plus innovantes pour refroidir l’intérieur des bâtiments. Explications.

Les spécificités de ce revêtement refroidisseur

Appelé « céramique de refroidissement », ce matériau de construction dispose des propriétés optiques adaptées à la production de froid, sans utiliser de l’électricité ni de fluide réfrigérant. En effet, son fonctionnement est basé sur le principe du refroidissement radiatif passif (PRC). Ce revêtement est fabriqué à partir de matériaux inorganiques facilement accessibles tels que l’alumine. Selon ces chercheurs, son processus de production est relativement simple, car il s’effectue en seulement deux étapes, notamment l’inversion de phase et le frittage. Il ne nécessite aucun équipement complexe ni matériau coûteux.

Une céramique (biomimétique) à haute réflectivité solaire qui s'inspire de la blancheur du coléoptère Cyphochilus. (Crédit : Université municipale de Hong Kong)
Une céramique (biomimétique) à haute réflectivité solaire qui s’inspire de la blancheur du coléoptère Cyphochilus. Crédit photo : City University of Hong Kong

De couleur blanche « lumineuse », cette céramique de nouvelle génération imite les écailles blanches du scarabée Cyphochilus et possède une structure poreuse interconnectée basée sur la diffusion de Mie. Ces deux caractéristiques lui confèrent une grande capacité à diffuser quasiment toutes les longueurs d’onde du rayonnement solaire. Cela permet ainsi d’obtenir une réflectivité solaire record (99,6 %), ainsi qu’une émission thermique élevée dans la gamme infrarouge moyenne (96,5 %). D’après ces scientifiques, les propriétés optiques de ce nouveau matériau de construction sont les plus performantes constatées jusqu’à ce jour.

Les autres atouts principaux de cette céramique

Ce revêtement à base d’alumine serait plus résistant aux rayons UV par rapport à la plupart des matériaux de refroidissement radiatif passif en polymère. Il présente également une meilleure résistance au feu, en supportant des températures au-delà de 1 000 °C. En outre, cette céramique de refroidissement possède divers autres avantages tels que sa grande résistance aux intempéries, sa résistance mécanique et sa stabilité chimique. Elle convient parfaitement pour des applications extérieures sur de longues périodes.

La « RPC » est considérée comme l'une des technologies de refroidissement écologiques les plus prometteuses.
La « RPC » est considérée comme l’une des technologies de refroidissement écologiques les plus prometteuses. Crédit photo : City University of Hong Kong

Dans des conditions de températures très élevées, les gouttelettes d’eau peuvent s’étaler rapidement sur la surface superhydrophilie de la céramique. Cela évite l’effet Leidenfrost qui empêche l’évaporation, un problème qui est souvent découvert sur les revêtements traditionnels. Ce phénomène entrave le transfert de chaleur et réduit l’efficacité du matériau PRC. En termes de coût, ce nouveau revêtement serait plus abordable que les matériaux actuels dotés de structures nanophotoniques.

Une céramique capable de rafraîchir les bâtiments sans électricité ni réfrigérant.
Une céramique capable de rafraîchir les bâtiments sans électricité ni réfrigérant. Crédit photo : City University of Hong Kong

Les applications potentielles de ce matériau

Étant donné sa grande performance de refroidissement, sa durabilité, sa polyvalence et son faible coût, cette technologie constitue une alternative particulièrement prometteuse pour améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments et lutter contre le changement climatique. Elle permet aux habitants d’un bâtiment de bénéficier d’un bon confort thermique en toutes saisons.

De gauche à droite) Lin Kaixin, le professeur Edwin Tso Chi-yan, Chen Siru.
(De gauche à droite) Lin Kaixin, le professeur Edwin Tso Chi-yan, Chen Siru. Crédit photo : City University of Hong Kong

Selon Edwin Tso Chi-yan, professeur agrégé à l’École de l’énergie et de l’environnement de la CityU, l’intégration de ce revêtement au toit d’un bâtiment permet d’économiser plus de 20 % d’électricité consommée par le système de climatisation. Ce chercheur a aussi affirmé que ce matériau répond simultanément aux exigences de la technologie PRC haute performance et aux applications dans des conditions réelles. Plus d’informations : cityu.edu.hk. Que pensez-vous de cette invention pour refroidir les habitations ? N’hésitez pas à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .


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Source
cityu

Tsiory Laurence

Titulaire de Licence en communication et en langue française, j’exerce le métier de rédactrice francophone web depuis une dizaine d’années. Avant de rejoindre l’équipe de rédaction de Neozone, j’ai collaboré avec quelques agences de communication web locales, ce qui m’a permis de consolider mon expérience et mes connaissances en matière de création de contenus web. J’accorde une grande attention à chaque article que j’écris afin de vous fournir des informations, des solutions, des conseils ou des idées pour nous faire avancer. Je suis capable de traiter divers thèmes, mais je préfère surtout les sujets autour de l’innovation, de la technologie, du voyage, de l’immobilier et des actualités en général. À travers les articles que je rédige pour Neozone, j’espère vous faire connaître des inventions et des produits utiles au quotidien, ainsi que des inventeurs et des entreprises novatrices en France, en Europe et dans le monde entier. « La vie est une grande école où à chaque instant l’Homme s’enrichit et tire une leçon de ses propres expériences ». Cette citation de Maude Anssens m’inspire dans tout ce que j’entreprends au quotidien. J’aime aussi suivre les actualités politiques et économiques internationales. Je pense que donner le meilleur de soi et s’adapter aux évolutions du monde autant que possible sont des valeurs importantes qui peuvent nous aider à progresser et à rester toujours efficace. Je suis sur Linkedin si vous voulez me faire passer un message.

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