L’invention d’un revêtement climatisant à base de plantes pour rafraîchir « passivement » les maisons

Des périodes de canicule longues et fréquentes touchent aujourd’hui plusieurs régions du monde. C’est pourquoi les ménages et les entreprises s’équipent davantage en climatisation. En France, le taux d’équipement progresse de 9 % entre 2016 et 2020 chez les particuliers explique l’ADEME. Cependant, les climatiseurs sont la source d’environ 5 % d’émissions d’équivalent CO₂ du secteur du bâtiment français. Ces émissions sont liées à la consommation énergétique et surtout aux fluides frigorigènes présents dans les équipements. Afin d’y remédier, certains chercheurs étudient différents moyens de remplacer la climatisation par une solution à faible impact environnemental. Dans cette étude, une équipe de scientifiques de l’Université de Cambridge a mis au point un film irisé pouvant aider les bâtiments à se refroidir passivement. Explications.

Comment est conçu ce revêtement refroidissant ?

Selon une enquête de l’AIE, les appareils d’air conditionné consomment chaque année 10 % de la production électrique mondiale via le réseau. Dans le contexte de crise climatique et de transition énergétique, ce chiffre est alarmant. De plus, face au réchauffement climatique, il pourrait continuer d’augmenter dans les prochaines décennies. L’invention de cette équipe de chercheurs britanniques pourrait notamment contribuer à éviter que la situation empire. Il s’agit d’un film structurel souple et irisé, qui pourrait rafraîchir un bâtiment sans générer d’émissions de CO₂. Fabriqué à partir de matériaux extraits de plantes (bois ou coton), il est composé d’une couche à base de nanocristaux de cellulose et d’une couche d’éthylcellulose poreuse et hautement diffusante. De plus, il ne contient pas de colorant, mais utilise plutôt des couleurs structurelles.

Cette technique est inspirée du phénomène aperçu sur les coquilles de coléoptères irisées ou sur les bulles de savon. En effet, la lumière frappe les structures nanométriques à la surface du revêtement, puis rebondit et réfléchit diverses longueurs d’onde sous différents angles. Ce qui permet de créer différentes couleurs éclatantes. D’après ces scientifiques, leur innovation est capable de produire une puissance de refroidissement supérieure à 120 W/m². Plus simplement, ce matériau de refroidissement radiatif coloré serait 7,2 °F plus frais que l’air ambiant durant la journée. D’ailleurs, la nuit, sa température serait réduite d’approximativement 20 °F. Il est à préciser que des murs plus frais aident grandement à obtenir une température agréable à l’intérieur d’un bâtiment.

Quelles sont les applications possibles de ce produit ?

Actuellement, la majorité des peintures conçues pour le refroidissement sont blanches. Elles sont dépourvues de colorant qui absorbe la lumière et réchauffe leurs supports. Mais dans cette recherche, les scientifiques ont trouvé une solution permettant de varier les couleurs, voire les textures de leur nouveau revêtement structurel rafraîchissant. Ce film bicouche cellulosique peut être utilisé dans les secteurs du bâtiment et de l’automobile. Il pourrait réduire significativement la quantité d’électricité consommée par les équipements de climatisation et d’air conditionné.

Le produit final devrait être accessible à des prix réduits, affirme le chercheur Qingchen Shen, co-auteur de l’étude. L’équipe de recherche a ainsi choisi des matériaux à base de cellulose (abondante dans la nature) afin de minimiser son coût de production. De plus, elle prévoit d’adopter une technique de fabrication rouleau à rouleau, viable commercialement. Ce processus facilitera la production à grande échelle de ce matériau de refroidissement coloré durable et bon marché. Pour avoir plus d’informations sur cette innovation, rendez-vous sur Advanced Science.