Une base scientifique pour le développement d'une nanomousse
Maintenir les espaces de vie et de travail à une température confortable toute l'année nécessite une quantité d'énergie considérable pour le chauffage et le refroidissement, équivalent à 40% de la consommation énergétique totale d'Europe. Le développement d'une mousse isolante nanostructurée avec une performance améliorée grâce au dioxyde de carbone (C02) supercritique utilisé en tant qu'agent écologique était l'objectif du projet NANOFOAM(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) («New nano-technology based high performance insulation foam system for energy efficiency in buildings»), financé par l'UE. Les scientifiques ont établis des objectifs très ambitieux comme une conductivité thermique plus faible, de meilleures propriétés mécaniques, une meilleure résistance au feu et à l'humidité et aux champignons. Au cours 21 premiers mois du projet, ils ont exploité les résultats de modélisation et d'expériences en laboratoire afin de déterminer les processus requis. L'équipe a conçu et élaboré un dispositif de moussage semi-continu capable de mélanger le polymère à l'état fondu à des concentrations élevées de C02 supercritique. Par ailleurs, ils ont développé des technologies de formation de la mousse, dont une utilisant un bloc de matrice à température contrôlée, qui ont été mises à l'essai avec succès.Trois modèles de transfert de chaleur de mousse aux échelles micro- et nanométriques ont été développés. L'équipe a également mis au point deux méthodes pour prévenir la conductivité radiative des mousses opacifiées prometteuses en raison de leur capacité à faire baisser le transfert de chaleur radiatif. Les modèles ont été testés et validés par rapport aux données expérimentales sur les mousses à micro-échelle et sans opacifiants. Les chercheurs ont visé une porosité du matériau de 85%, qui a été démontrée dans les mousses à nanoéchelle. Malgré la démonstration de structures nanoporeuses via la formation en lots, des difficultés ont été rencontrées pour atteindre la taille de 100 nanomètres/pore dans un processus continu. Toutefois, NANOFOAM a considérablement contribué à la compréhension et la caractérisation des matériaux et processus afin de produire des mousses isolantes nanostructurées qui formeront la base d'un développement continu. Les modèles, les techniques de mesures et d'expérimentation en plus de la nouvelle méthodologie de traitement en semi-continu formeront les piliers de futurs travaux. Ainsi, les résultats NANOFOAM devraient permettre un impact majeur sur l'établissement de coûts énergétiques et l'environnement.
