Un béton innovant pourrait contribuer à la fraîcheur des villes
Des matériaux de refroidissement radiatif diurne ont été proposés en tant que moyen viable pour lutter contre certains des effets les plus néfastes du réchauffement climatique. Il s’agit de matériaux capables de diffuser de manière efficace la chaleur dans l’espace, et ainsi refroidir une surface même sous la lumière du soleil. «Le seul matériau ayant l’échelle requise pour avoir un impact notable dans ce contexte est le béton», explique Jorge Dolado, coordinateur du projet MIRACLE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) au Conseil national de la recherche espagnole(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (CSIC) en Espagne. «L’objectif du projet MIRACLE était donc d’explorer la possibilité de fabriquer des bétons de refroidissement radiatif de jour, qui pourraient apporter une option évolutive pour diminuer certains des impacts du réchauffement climatique.»
Des matériaux de refroidissement radiatif à base de béton
MIRACLE s’était fixé pour objectif de démontrer et d’évaluer la faisabilité de matériaux de refroidissement radiatif de jour à base de béton. L’équipe du projet souhaitait également en évaluer l’impact sur l’environnement. «Avant de me lancer dans la science du ciment et du béton, j’ai travaillé dans le domaine de la photonique en collaboration avec le professeur Miguel Beruete de UPNA(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) en Espagne», explique Jorge Dolado. «Nous nous étions perdus de vue jusqu’à ce que Miguel donne une conférence dans un institut proche du mien et que nous décidions d’explorer ensemble les possibilités de fusion entre la photonique et la science et la technologie du béton. C’est ainsi que le projet MIRACLE a vu le jour.». Pour atteindre leurs objectifs, ils ont constitué un consortium pluridisciplinaire. Des experts en ingénierie du ciment et du béton de TU Darmstadt(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), des ingénieurs en bâtiment de TECNALIA(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), des experts en micro-modélisation 3D de Microlight3D(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), des évaluateurs environnementaux de la KU Leuven(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et des experts en technologie des cellules solaires de PoliTO(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ont également participé à ce projet. «Pour valider concept, nous avons combiné des simulations et des expériences en laboratoire», confie Jorge Dolado. «Nous avons ensuite testé nos bétons en extérieurs dans des scénarios plus réalistes.» Il s’agissait notamment du toit de l’institut de Jorge Dolado, d’un ranch dans le désert de Tabernas en Espagne (où, soit dit en passant, de nombreux «western spaghetti» ont été tournés) et, à Kubik, d’un bâtiment de démonstration appartenant à TECNALIA.
Des économies d’énergie de refroidissement et d’électricité
L’équipe du projet a démontré qu’il était possible d’utiliser des bétons qui ne chauffent pas lorsqu’ils sont exposés au rayonnement solaire. Même dans des conditions très rigoureuses comme celles du désert de Tabernas, les températures sont restées inférieures de 2 °C à la température ambiante pendant les heures les plus chaudes de la journée (30 °C à 32 °C). Jorge Dolado souligne que la température du béton ordinaire aurait dépassé 65 °C. «Pour les bâtiments, cela pourrait se traduire par d’importantes économies d’énergie de refroidissement», ajoute-t-il. «La climatisation pourrait être supprimée dans certaines circonstances.» Les estimations du projet suggèrent que les villes subissant une vague de chaleur pourraient réduire leur température d’environ 10 °C pendant la journée et de 5 °C pendant la nuit, simplement en remplaçant les toits actuels par des toits en béton photonique. Les trottoirs pourraient également être une cible exploitable.
Atténuer les effets du réchauffement climatique
En termes d’évolutivité, Jorge Dolado explique que les bétons photoniques développés dans le cadre de MIRACLE peuvent être produits avec des matériaux que l’industrie du ciment et du béton utilise actuellement. Deux brevets ont déjà été délivrés et un troisième le sera bientôt. Une entreprise spin-off appelée PhotoKrete SL a été lancée, qui utilisera les technologies brevetées. «Le défi consiste maintenant à coopérer avec les parties prenantes qui peuvent nous aider à développer la technologie et à commercialiser les produits», explique Jorge Dolado. «Certains grands acteurs ont manifesté leur intérêt pour cette technologie.» L’objectif primordial, ajoute Jorge Dolado, est que ces bétons photoniques soient utilisés dans les villes. «Nous espérons, et nous croisons les doigts, que cela contribuera de manière notable à atténuer les effets du réchauffement de la planète.»
