Des bâtiments qui utilisent la chaleur du soleil de façon optimale
La consommation d'énergie des bâtiments provoque d'importantes émissions de dioxyde de carbone (CO2). L'exploitation d'une énergie solaire renouvelable afin de réduire la dépendance des carburants fossiles est au cœur d'intenses recherches. Cependant, des améliorations technico-commerciales sont nécessaires pour établir un lien entre l'offre et la demande à un prix intéressant. Financés par l'UE, les chercheurs du projet NANOPCM («New advanced insulation phase-change materials») ont travaillé au développement de matériaux nanotechnologiques capables de stocker l'énergie et compatibles avec les matériaux de construction conventionnels. Les matériaux à changement de phase (MCP) stockent et libèrent la chaleur latente par fusion ou congélation, ce qui leur permet d'assurer à la demande une production de chaleur ou de froid. Ils sont donc parfaits pour exploiter l'énergie thermique du soleil, laquelle dépend des conditions météo et de l'heure du jour. Leur haute densité de stockage de l'énergie est particulièrement intéressante pour l'isolation des bâtiments. Les scientifiques ont mis au point deux catégories de produits: des MCP encapsulés qui utilisent les nanomatériaux comme additifs et une mousse polyuréthane (PU) contenant des MCP et des nanomatériaux. Les premiers ont été fabriqués dans une usine pilote à l'aide d'une technique pour laquelle deux brevets ont déjà été obtenus. Les seconds ont été produits sur la base de procédures standard pour la mousse PU, qui ont été optimisées afin de permettre l'intégration d'additifs sans en affecter les propriétés mécaniques, le durcissement ou l'expansion. L'adoption des procédures et processus existants ont permis d'importantes réductions des coûts. Un amortissement sur moins de six ans était prévu dans les objectifs initiaux. L'équipe est allée plus loin puisque l'amortissement s'étale sur deux ans environ en raison des économies d'argent et d'énergie obtenues grâce aux nouveaux panneaux. L'évaluation du cycle de vie et les études de toxicité ont représenté des étapes majeures du projet. L'équipe a également livré un outil logiciel simulant l'évolution de la température des produits NANOPCM. Il sera facilement accessible aux architectes, ingénieurs, etc., et permettra d'établir les économies d'énergie potentielles et la température pouvant être obtenue dans un bâtiment équipé des matériaux d'isolation NANOPCM. Les systèmes d'isolation intelligents à base de nanotechnologie et les techniques de fabrication connexes amélioreront considérablement la capacité de stockage thermique des systèmes d'isolation, réduisant ainsi les pertes de chaleur par les murs et les toits. Les objectifs ambitieux de l'UE en ce qui concerne la baisse de la consommation d'énergie devraient être plus faciles à atteindre grâce à la technologie développée par le projet NANOPCM. La vidéo du projet est disponible ici .
