Des fenêtres intelligentes pour une meilleure efficacité énergétique
Les bâtiments sont responsables d’environ 35 % des émissions de gaz à effet de serre de l’UE, et de 40 % de sa consommation totale d’énergie. Il est donc essentiel d’améliorer l’efficacité énergétique, non seulement pour atteindre d’ambitieux objectifs de neutralité carbone, mais également pour faire face à la hausse actuelle des prix de l’énergie. «Les fenêtre constituent l’un des maillons les plus faibles de l’efficacité énergétique des bâtiments», explique Ioannis Papakonstantinou, coordinateur du projet IntelGlazing, de l’University College London, au Royaume-Uni. De nombreuses fenêtres se composent encore d’un simple ou d’un double vitrage de première génération, ce qui signifie que leurs qualités d’isolation ne sont pas particulièrement élevées. «Elles sont également statiques», ajoute Ioannis Papakonstantinou. «Cela signifie qu’elles ne sont destinées qu’à un seul type de climat, et ne sont pas adaptables. Étant donné que la plupart des Européens connaissent des climats continentaux ou tempérés avec des hivers relativement froids et des étés relativement chauds, cette situation n’est pas optimale.»
Améliorer l’efficacité énergétique
Pour remédier à cette carence et aider l’Europe à atteindre ses objectifs en matière d’efficacité énergétique, le projet IntelGlazing, financé par le Conseil européen de la recherche, a entrepris de développer des fenêtres plus intelligentes. Pour ce faire, Ioannis Papakonstantinou et son équipe se sont intéressés au potentiel du verre nanostructuré. «L’idée est que ce verre adapte ses performances aux différentes températures, en laissant pénétrer le rayonnement solaire en hiver, et en le rejetant en été», explique-t-il. La quantité de rayonnement qui pénètre ou non une fenêtre dépend des conditions environnementales extérieures. Le projet a pu démontrer les qualités réactives de ce verre aux températures ambiantes et d’absorption du rayonnement. L’équipe a également pu étudier d’autres fonctions potentielles du nanomatériau. «Réfléchir ou absorber le rayonnement infrarouge solaire n’est qu’une possibilité parmi d’autres», déclare Ioannis Papakonstantinou. «Il pourrait aussi être autonettoyant, car la surface nanostructurée interagit différemment non seulement avec les photons, mais également avec les fluides.»
Susciter l’intérêt de l’industrie
Une surface en verre autonettoyante – et antimicrobienne – pourrait présenter un intérêt énorme pour les fabricants d’écrans tactiles, mais également pour les hôpitaux et les opérateurs de transport public. L’équipe du projet a également analysé d’éventuelles propriétés d’anticondensation, ce qui a suscité l’intérêt du secteur automobile. «Le secteur du vitrage a également manifesté beaucoup d’intérêt», fait remarquer Ioannis Papakonstantinou. «Cela tient notamment au fait que nous avons également été à l’origine d’une révolution dans le processus de fabrication.» Le verre nanostructuré implique généralement de nombreuses étapes très coûteuses. Le projet IntelGlazing a toutefois réussi à mettre au point une méthode permettant de fabriquer du verre nanostructuré en seulement deux étapes. «En tant que laboratoire de recherche, notre prochaine étape consisterait à réfléchir à la manière de développer une production à plus grande échelle», ajoute Ioannis Papakonstantinou.
Un film polymère intelligent
Les succès du projet IntelGlazing ne s’arrêtent cependant pas là. En travaillant sur le nanoverre, l’équipe a découvert par hasard une nouvelle façon de gérer l’émission de chaleur (par opposition au rayonnement solaire), grâce à l’application d’un film polymère nanocomposite. «Cela signifie que si vous votre toit est couvert d’un revêtement réfléchissant la chaleur et que vous appliquez ce film sur la surface, il continuera à réfléchir la chaleur en été, mais retiendra la chaleur en hiver», explique Ioannis Papakonstantinou. «Cela signifie que votre toit “s’allumerait et s’éteindrait” en fonction de la température ambiante, comme la climatisation, mais sans aucune consommation d’énergie.» Le vitrage intelligent et les percées en matière de polymères n’en sont qu’aux premiers stades du développement, mais Ioannis Papakonstantinou et son équipe sont très enthousiastes concernant son potentiel commercial. Développées avec succès, les deux technologies pourraient permettre de réaliser d’importantes économies d’énergie, à un moment où l’Europe a bien besoin de telles solutions intelligentes.
Mots‑clés
IntelGlazing, fenêtres, énergie, solaire, rayonnement, climat, polymère, vitrage, automobile
