L’invention d’un revêtement révolutionnaire pour rendre les panneaux solaires autonettoyants

Les immenses bâtiments vitrés que l’on peut voir dans les villes sont ardus à nettoyer, tout comme les panneaux solaires. Exposés à la pollution atmosphérique, ces surfaces vitrées se salissent rapidement. Quant aux panneaux solaires, ils perdent en efficacité. De plus, une logistique importante est requise lors de leur nettoyage. Un projet européen baptisé Newskin consiste à appliquer de l’oxyde de titane cristallin sur des verres ultrafins. Notons que ce projet est financé par l’Union européenne, le Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology (FEP). Ce procédé permettrait de garder les surfaces propres et, par conséquent, de conserver leur efficacité dans le temps. Découverte.

Quelle est cette invention ?

Lorsque l’on applique de l’oxyde de titane cristallin, on obtient des surfaces hydrophobes (qui repoussent l’eau) la nuit, mais qui se transforment en surfaces super-hydrophiles (qui retiennent l’humidité) le jour. C’est grâce à ce cycle que les panneaux solaires ou toutes autres surfaces vitrées deviennent autonettoyants. Pour obtenir ce résultat, l’oxyde de titane est appliqué via le « roll-to-roll », un processus « rouleau à rouleau » qui modifie les propriétés physiques d’une bande flexible. Après une irradiation aux UV de 30 min, elle devient super-hydrophile. « Nous nous concentrons ici sur l’hydrophilie photoinduite des surfaces » explique Valentin Heiser, étudiant diplômé du Fraunhofer FEP. Cette innovation devrait permettre à l’Allemagne d’augmenter sa production d’électricité solaire dans les années à venir. En effet, les surfaces antisalissures pourront conserver un rendement maximal en toutes circonstances, tout en réduisant les coûts de leur entretien.

Pourquoi l’oxyde de titane a-t-il été privilégié ?

Le fait de pouvoir être appliqué en « roll-to-roll » procure la possibilité d’installer ce nouveau revêtement sur tous types de surfaces. Ce serait un peu comme un film autocollant que l’on pourrait coller sur une vitre, un panneau solaire, une façade ou encore des surfaces courbes. S’ils ont choisi ce dioxyde de titane, c’est parce qu’il a la capacité de changer son caractère hydrophobe, dès qu’il est exposé aux rayons du soleil. Lorsqu’il n’est pas irradié, il forme des gouttes d’eau en surface et dès qu’il est exposé à la lumière UV, il s’humidifie en totalité. La surface passe donc de l’état hydrophobe à l’état superhydrophile après environ une demi-heure d’exposition à la lumière solaire. Ce qui signifie qu’aucune saleté n’a « le temps » de se déposer sur la surface, puisque lorsqu’elle devient superhydrophile, elle s’autonettoie. Ainsi, les saletés présentes sur les façades toute la journée sont éliminées durant la nuit grâce aux gouttes formées à la surface. Au matin, celle-ci reste humidifiée et les saletés ne peuvent  plus y adhérer.

L’oxyde de titane est aussi un antibactérien

Les qualités de l’oxyde de titane ne sont pas seulement celles énumérées ci-dessus. En effet, ce matériau a également le « pouvoir » de décomposer les molécules organiques sur la surface par photocatalyse. La photocatalyse étant la « décomposition et la dégradation de polluants sous l’action de rayons lumineux à la surface d’un catalyseur ». Cette propriété permet aussi d’obtenir des surfaces propres et stériles, qui auront probablement un intérêt futur dans le domaine médical. Les chercheurs vont maintenant tenter de mettre à profit cette découverte en fabriquant des rouleaux de ce nouveau matériau.

Il leur reste cependant quelques problèmes à régler, car ce verre très mince est ultra-cassant et résiste peu aux manipulations. De plus, les propriétés du dioxyde de titane ne sont obtenues qu’après exposition à des températures très élevées lors de la production. Si les premiers tests s’avèrent concluants, le projet Newskin pourrait devenir un enjeu crucial dans la production d’énergie propre dans les années à venir. En effet, les panneaux solaires et les vitres solaires seraient plus performants ! Plus d’informations : fep.fraunhofer.de.