Une isolation économique et respectueuse de l'environnement
Le but du projet ICECLAY (Highly efficient production of ultra-lightweight clay-aerogel materials and their integrated composites for building insulation) était de développer une nouvelle génération de matériaux d'isolation bon marché et hautement efficaces pour la construction de bâtiments. Leur production améliorera également la compétitivité des petites et moyennes entreprises dans le secteur de la construction des bâtiments au sein de l'UE. Alors que les aérogels communs sont généralement onéreux et basés sur un processus de production dangereux, ICECLAY a développé une solution composite légère et poreuse basée sur un processus de lyophilisation respectueux de l'environnement. Ce processus polyvalent n'utilise que des matières premières bon marché et inoffensives comme les minéraux de nano-argile, l'eau et les copolymères bon marché et respectueux de l'environnement. Les partenaires du projet ont sélectionné quatre argiles aux propriétés souhaitées pour l'aérogel ICECLAY. L'hectorite naturel et l'hectorite synthétique présentent les meilleures argiles pour produire des suspensions eau-gel hautement thixotropiques qui deviennent moins visqueuses lorsqu'une pression est appliquée. Les argiles d'hectorite ont produit des gels plus solides que les autres argiles et ont mieux interagi avec les polymères pour former des structures plus solides. L'aérogel a été produit sous la forme de panneaux, de bandes, de granules et de poudre. En optimisant les conditions de lyophilisation en réduisant la température à -65º C, dans le cadre d'une étape pré-refroidissement dans la chambre de lyophilisation, les aérogels ont développé de meilleures propriétés. Celles-ci impliquaient une meilleure intégrité structurelle et rugosité de surface ainsi qu'une taille de pore moyenne réduite en raison d'une génération de cristaux de glace plus petits. Les chercheurs ont développé des outils logiciels pour créer des modèles numériques de simulation des performances et des manuels de l'utilisateur pour le comportement thermique/la conductivité des aérogels d'argile. Diverses études ont également été réalisées à l'aide des modèles pour déterminer l'effet des microstructures de différents aérogels ICECLAY sur leur comportement thermique. Les modèles développés peuvent en outre guider les designs expérimentaux pour les performances souhaitées si l'aérogel est utilisé pour certains composants de la construction. ICECLAY a développé un matériel d'aérogel très compétitif ciblant le marché de la rénovation où le prix et l'encombrement dans l'espace de vie sont aussi importants que le besoin d'une excellente isolation.
Mots‑clés
Isolation de la construction, aérogel, nanoargile, hectorite, polymères, comportement thermique
